Bai Tap Hop Chat Carbonyl TT [PDF]

Zitiervorschau

BÀI TẬP HỢP CHẤT CARBONYL (tt) Bài 1. Nhiệt phân urea ở 175 oC dẫn đến sự tạo thành một acid có cấu trúc đối xứng cao A (pKa1 = 7, thành phần nguyên tố là: C 27,9%, H 2,3%, N 32,6%, O 37,2%) cùng với một khí B không màu. Trong dung dịch thì hợp chất A tồn tại ở dạng hỗn hợp hai đồng phân A1 và A2, với dạng chủ yếu là dạng thơm A1. A có thể được chuyển hóa thành hai dẫn xuất chloride khác nhau là C1 (N 22,8%) và C2 (N 18,1%). C1 được sử dụng nhiều để chức hóa các nucleophile và thường được sử dụng làm nguyên liệu để tổng hợp các thuốc diệt côn trùng và thuốc nhuộm phát quang. Trong khi đó C2 lại tìm thấy được vai trò của mình trong việc trị ô nhiễm nước và làm thuốc tẩy trắng. Mặc dù không có sẵn trên thị trường nhưng chất D về nguyên tắc có thể được tổng hợp từ C1 và B. Chất này có hàm lượng nitrogen rất cao (66,6%). Việc sử dụng D để làm tăng hàm lượng đạm trong các sản phẩm từ sữa chính là nguyên nhân gây nên scandal lớn ở Trung Quốc trong năm 2008. C1 cũng được sử dụng rộng rãi trong tổng hợp hữu cơ, nó được ứng dụng nhiều làm tác nhân chuyển từ carboxylic acid thành amine, ester và alcohol. Xử lý lần lượt C1 với methanol rồi sau đó là Nmethylpiperidine (NMP) để tạo thành tác nhân ghép mạch E (N 20,4%) ở dạng muối chloride. Tác nhân ghép mạch E được sử dụng nhiều để tổng hợp các amide khác nhau. Mặc dù E rất rẻ và dễ sử dụng (điều này cho phép sự tổng hợp có thể lên đến lượng kilogram sản phẩm) nhưng nó vẫn có một hạn chế lớn đó chính là dung môi sử dụng chỉ có thể là THF. Trong các dung môi khác như chloroform hay acetonitrile thì E nhanh chóng bị phân hủy thành chất trung tính F (N 25,0%) và khí G.

1.1. Xác định cấu trúc các chất chưa biết. 1.2. Đề nghị một phương pháp đơn giản để tránh sự phân hủy E. 1.3. Đề nghị cơ chế chuyển carboxylic acid RCOOH thành amide RCONHR’ khi sử dụng tác nhân hoạt hóa E. Bài 2. Năm 1999, các chuyên viên của Merck và DuPont trong lĩnh vực điều trị bệnh AIDS đã phát triển loại dược phẩm Efavirenz (E), có họa tính ức chế sự sao chép ngược HIV.

1 03/07/2021

a. Xác định cấu trúc các hợp chất A-E. b. Efavirenz (E) có thể tồn tại ở dạng 2 đồng phân quang hoạt với đồng phân S thể hiện hoạt tính cao hơn đồng phân R. Vẽ cấu trúc không gian của đồng phân S. Bài 3. Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa dưới đây.

Bài 4. Một kế hoạch tổng hợp thông minh từ một hợp chất đơn giản sẽ rút ngắn rất nhiều thời gian và công sức làm việc. Xét ví dụ sự tổng hợp axit valerenic trong chuỗi sau đây:

2 03/07/2021

Xác định cấu trúc các chất chưa biết. Bài 5. Longifolene (H) là một sesquiterpene ba vòng, thường được tìm thấy trong tinh dầu của một số loài thông. Dưới đây là sơ đồ tổng hợp Longifolene:

Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ A – H. Bài 6. Hoàn thành chuỗi phản ứng sau.

Bài 7. Camphor (I, C10H16O) đã được biết đến ở phương Đông từ thời cổ đại, nơi nó được sử dụng trong nấu ăn, y học và các nghi lễ tôn giáo. Nó được tìm thấy trong thân và lá của cây long não Cinnamomum camphora (đồng phân +), trong tinh dầu của cây xô thơm và một số loại ngải (đồng phân –). Tổng hợp camphor đầu tiên được thực hiện vào đầu thế kỷ 20 bởi Komppa và Bredt theo sơ đồ sau:

3 03/07/2021

1. Xác định công thức cấu tạo của các chất từ A – K, X. Biết rằng A có 62,07% C, 10,34% H, phần còn lại là O; B cũng có số nguyên tử O giống như A nhưng số C gấp đôi, D và E là các hợp chất vòng, X có CTPT C6H10O4 và phổ 1H NMR chỉ có 2 tín hiệu (tỉ lệ 3:2) và phổ 13C NMR cho biết X có 3 loại C. 2. Camphor thu được bằng phương pháp trên là hỗn hợp racemic. Cho biết trong giai đoạn nào có thể sử dụng tác nhân/xúc tác bất đối để thu được camphor có tính quang hoạt? 3. Phân tử camphor chứa một vòng cyclohexane. Cho biết cấu dạng của vòng cyclohexane trong I. Khi khử I bằng LiAlH4 thu được hỗn hợp borneol (IVa) và isoborneol (IVb) theo tỉ lệ 9:91 và khi khử bằng LiBH(s-Bu)3 thu được IVa:IVb = 2:98. 4. Xác định công thức cấu tạo của IVa và IVb. Bài 8. Đề nghị cơ chế cho chuỗi phản ứng sau.

Bài 9. Xác định cấu trúc của chất trung gian và đề nghị cơ chế cho phản ứng sau.

Bài 10. Đề nghị cơ chế cho phản ứng sau.

4 03/07/2021