BÀI TẬP CHUỖI HỮU CƠ-12H-NGÀY 25-9-2023

BÀI TẬP CHUỖI PHẢN ỨNG HÓA HỮU CƠ – 12 HÓA 25/9/2023 Câu 1. Sơ đồ tổng hợp hữu cơ, cơ chế phản ứng 1.1. Hợp chất A8 là chất chìa khóa trong quá trình tổng hợp toàn phần một steroid. A8 được tổng hợp từ A1 theo sơ đồ sau:

1.2. Đề xuất cơ chế cho các phản ứng sau:

Câu 2: 2.1. Đề nghị cơ chế cho quá trình chuyển hóa sau:

2.2. Quy trình tổng hợp một loại ceratopicanol như sau:

Vẽ (không cần giải thích) công thức cấu tạo của các chất từ E1 đến E8 trong sơ đồ. Câu 3: Gephyrotoxin là một hợp chất tự nhiên có ở da của loài ếch nhiệt đới Dendrobates histrionicus ở Colombia. Hợp chất này không độc và tác động tới hoạt động của hệ thần kinh. Gephyrotoxin được tổng hợp theo sơ đồ phản ứng sau:

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

1

Hãy xác định cấu trúc các hợp chất từ A đến N trong sơ đồ tổng hợp Gephyrotoxin. Câu 4: Vào năm 1997, Freyer cùng các đồng nghiệp tách được hợp chất Frondosin B từ loài bọt biển Dysidea frondosa. Hợp chất này được biết có nhiều ứng dụng dược lý quan trọng, đặc biệt là chống viêm, chống u và ngăn chặn sự phát triển của virus HIV. Frondosin B được tổng hợp bởi Xin Li và Timo V. Ovaska vào năm 2007 theo sơ đồ sau:

Biết CAN có công thức phân tử (NH4)2Ce(NO3)6, đóng vai trò là tác nhân oxi hóa. a) Xác định công thức cấu tạo các chất từ A đến F. b) Đề nghị cơ chế chuyển hóa từ B thành C. Câu 5: Nepetalactone là một hợp chất hữu cơ được phân lập từ cây catnip (Nepeta cataria), hoạt động như một chất dẫn dụ mèo. Nepetalactone là một hợp chất monoterpenoid hai vòng cacbon có nguồn gốc từ isoprene với hai vòng hợp nhất: một xyclopentan và một lacton. Sau đây là dãy tổng hợp nepetalactone:

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

2

Xác định cấu tạo các chất trong chuỗi phản ứng trên. Câu 6: Dưới đây là một phần trong tổng hợp toàn phần của một số terpenoid, được một nhóm các nhà khoa học Thuỵ Sĩ tiến hành vào năm 2006:

a) Xác định các chất A-Q, biết rằng Hantzsch Ester ở giai đoạn thứ ba khử sản phẩm ngưng tự Knoevenagel. b) Ở giai đoạn tạo thành chất O, một tác nhân khử khá đặc hiệu đã được sử dụng. Tại sao trong trường hợp này không thể sử dụng các tác nhân khử borohydride cổ điển như NaBH4, NaBH3CN, NaBH(OAc)3? c) Đề xuất cơ chế chuyển D thành E. Câu 7: Sơ đồ tổng hợp hữu cơ. Cơ chế phản ứng hóa hữu cơ. 7.2. Melodinine E là một alkaloid, được tìm thấy trong loài Melodinus cochinchinensis. Hợp chất này được tổng hợp vào năm 2019 theo sơ đồ sau:

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

3

Xác định công thức cấu tạo của các chất từ G1 đến G11. Câu 8: Hoàn thành sơ đồ chuyển hoá sau và vẽ công thức cấu tạo các chất.

Trình bày cơ chế tạo thành B1 và từ B4 đến B5

Câu 9: Sơ đồ tổng hợp hữu cơ. Cơ chế phản ứng hóa hữu cơ. 9.1. Đề xuất cơ chế cho các chuyển hóa sau a)

b)

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

4

9.2. Năm 2021, Watanabe và các cộng sự đã thực hiện tổng hợp toàn phần Cannogenol (Glycosid Tim). Không quan tâm lập thể, hãy xác định các chất A1 – A5.

Chú ý: BHT : butylated hydroxytoluene; reflux: đun hồi lưu. 9.3. Không quan tâm lập thể, hãy xác định các chất B1 – B8:

Câu 10: Sơ đồ tổng hợp hữu cơ. Cơ chế phản ứng hóa hữu cơ. 10.1. Xác định cơ chế phản ứng0

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

5

10.2. Xác định các chất trong các chuỗi sau a.

b.

c.

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

6

ĐÁP ÁN BÀI TẬP CHUỖI PHẢN ỨNG HÓA HỮU CƠ – 12 HÓA 25/9/2023 Câu 1. Sơ đồ tổng hợp hữu cơ, cơ chế phản ứng 1.1. Hợp chất A8 là chất chìa khóa trong quá trình tổng hợp toàn phần một steroid. A8 được tổng hợp từ A1 theo sơ đồ sau:

1.2. Đề xuất cơ chế cho các phản ứng sau:

1.1

Sơ đồ phản ứng:

1,0

1.2

Cơ chế phản ứng:

1,5

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

7

Câu 2: 2.1. Đề nghị cơ chế cho quá trình chuyển hóa sau:

2.2. Quy trình tổng hợp một loại ceratopicanol như sau:

Vẽ (không cần giải thích) công thức cấu tạo của các chất từ E1 đến E8 trong sơ đồ. Hướng dẫn chấm

Câu 2.1

Điểm

0,5 điểm

2.2

Xác định đúng mỗi chất được 0,125 điểm.

2,0 điểm

Câu 3:

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

8

Gephyrotoxin là một hợp chất tự nhiên có ở da của loài ếch nhiệt đới Dendrobates histrionicus ở Colombia. Hợp chất này không độc và tác động tới hoạt động của hệ thần kinh. Gephyrotoxin được tổng hợp theo sơ đồ phản ứng sau:

Hãy xác định cấu trúc các hợp chất từ A đến N trong sơ đồ tổng hợp Gephyrotoxin. Câu 3 (2,5 điểm)

Nội dung

Điểm A: 0,1đ B→N: 0,2đ/chất

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

9

Câu 4: Vào năm 1997, Freyer cùng các đồng nghiệp tách được hợp chất Frondosin B từ loài bọt biển Dysidea frondosa. Hợp chất này được biết có nhiều ứng dụng dược lý quan trọng, đặc biệt là chống viêm, chống u và ngăn chặn sự phát triển của virus HIV. Frondosin B được tổng hợp bởi Xin Li và Timo V. Ovaska vào năm 2007 theo sơ đồ sau:

Biết CAN có công thức phân tử (NH4)2Ce(NO3)6, đóng vai trò là tác nhân oxi hóa. a) Xác định công thức cấu tạo các chất từ A đến F. b) Đề nghị cơ chế chuyển hóa từ B thành C.

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

10

4.2

0,1x7 =0,7

0,1x4 =0,4

Câu 5: Nepetalactone là một hợp chất hữu cơ được phân lập từ cây catnip (Nepeta cataria), hoạt động như một chất dẫn dụ mèo. Nepetalactone là một hợp chất monoterpenoid hai vòng cacbon có nguồn gốc từ isoprene với hai vòng hợp nhất: một xyclopentan và một lacton. Sau đây là dãy tổng hợp nepetalactone:

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

11

a, Xác định cấu tạo các chất trong chuỗi phản ứng trên. c.

J Câu 6: Dưới đây là một phần trong tổng hợp toàn phần của một số terpenoid, được một nhóm các nhà khoa học Thuỵ Sĩ tiến hành vào năm 2006:

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

12

a) Xác định các chất A-Q, biết rằng Hantzsch Ester ở giai đoạn thứ ba khử sản phẩm ngưng tự Knoevenagel. b) Ở giai đoạn tạo thành chất O, một tác nhân khử khá đặc hiệu đã được sử dụng. Tại sao trong trường hợp này không thể sử dụng các tác nhân khử borohydride cổ điển như NaBH4, NaBH3CN, NaBH(OAc)3? c) Đề xuất cơ chế chuyển D thành E. Hướng dẫn giải Câu 6 a)

b)

Đáp án

Điểm 1,0

Tác nhân khử này cho phép khử chọn lọc nhóm chức aldehyde khi có mặt ketone. 0,25 NaBH4 thì sẽ khử cả hai nhóm còn cyanoborohydride và triacetocyboronhydride thì không đủ hoạt tính.

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

13

c)

0,25

Câu 7: Sơ đồ tổng hợp hữu cơ. Cơ chế phản ứng hóa hữu cơ. 7.1. Đề xuất cơ chế cho các phản ứng dưới đây: a)

b)

c)

7.2. Melodinine E là một alkaloid, được tìm thấy trong loài Melodinus cochinchinensis. Hợp chất này được tổng hợp vào năm 2019 theo sơ đồ sau:

Xác định công thức cấu tạo của các chất từ G1 đến G11. ĐÁP ÁN 1. Cơ chế đề xuất: a)

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

14

b)

c)

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

15

2. Cấu tạo các chất:

Câu 8: Hoàn thành sơ đồ chuyển hoá sau và vẽ công thức cấu tạo các chất.

Trình bày cơ chế tạo thành B1 và từ B4 đến B5

Hướng dẫn CÂU GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

ĐIỂM 16

8.1.

a.

0,25

b.

0,25

c.

0,5

8.2

0,25 b)

0,5

Cơ chế tạo thành B1

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

17

0,25 Cơ chế từ B4 đến B5

c)

0,5

Câu 9: Sơ đồ tổng hợp hữu cơ. Cơ chế phản ứng hóa hữu cơ. 9.1. Đề xuất cơ chế cho các chuyển hóa sau a)

b)

9.2. Năm 2021, Watanabe và các cộng sự đã thực hiện tổng hợp toàn phần Cannogenol (Glycosid Tim). Không quan tâm lập thể, hãy xác định các chất A1 – A5.

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

18

Chú ý: BHT : butylated hydroxytoluene; reflux: đun hồi lưu. 9.3. Không quan tâm lập thể, hãy xác định các chất B1 – B8:

9

Nội dung

Điểm

9.1. a)

3/8

b)

3/8

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

19

9.2 5*1/8 =5/8

9.3.

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

B8

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

12/8

20

Câu 10: Sơ đồ tổng hợp hữu cơ. Cơ chế phản ứng hóa hữu cơ. 10.1. Xác định cơ chế phản ứng0

10.2. Xác định các chất trong các chuỗi sau a.

b.

c.

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

21

Câu 10.1

Nội dung

Điểm

a.

0,25

b.

0,25 c.

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

22

0,25

d.

10.2

a.

0,25

0,25

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

23

b. 0,5

c.

0,25

0,25

GV: Lê Thị Quỳnh Nhi – THPT chuyên Lê Khiết

24