ĐỀ THI THỬ HSG HÓA HỌC HỮU CƠ tháng 7.2023

AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

ĐỀ 07.23B

ĐỀ THI THỬ
HÓA HỌC HỮU CƠ
THÁNG 07/2023
Thời gian: 180 phút

1


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

ĐỀ 07.23B

CÂU 1
1) Hãy giải thích kết quả thực nghiệm sau:

100oC
BF3.OEt2, -16oC
Xúc tác SnCl4, -16oC

1
4
1

:
:
:

1
1
20

(80%)
(>85%)
(>85%)

2) Trong hai cấu trúc dưới đây sẽ có một cấu trúc kém bền hơn cấu trúc còn lại. Dựa vào hiệu
ứng điện tử lập thể, hãy giải thích điều này.

3) Hợp chất C được tổng hợp theo cách sau:

Sau phản ứng, sản phẩm vẫn chứa một lượng A và B chưa phản ứng.
a) Trình bày quy trình khả thi để tách C khỏi hỗn hợp. Mô tả ngắn gọn cơ sở lí thuyết của
quy trình này.
b) Phản ứng tạo thành C thuộc loại phản ứng cơ bản nào?
4) Từ cây nhãn chày, các nhà khoa học Việt Nam đã phân lập được peptide X (M = 485 g/mol)
ở dạng tinh thể trắng. Thủy phân X, thu được Phe-Ala-Gly, Ile-Phe và Pro-Ile. Mặt khác, cho
X phản ứng với HNO2 thì khơng thấy thốt ra khí N2. Vẽ cấu trúc của X.

2


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

ĐỀ 07.23B

CÂU 2
(H3C)3SiOSO-CF3 (TMSOTf) có thể thúc đẩy hiệu quả phản ứng cộng vòng [5+2] của các ion
dương để tạo thành các sản phẩm chứa khung bicyclo [3.2.1], như minh họa bên dưới:

Dựa vào dữ kiện trên, hãy trả lời các câu hỏi sau (yêu cầu hóa học lập thể):
1) Sử dụng phương pháp trên, có thể thực hiện phản ứng cộng vịng [5+2] nội phân tử để xây
dựng một bộ khung ba vòng. Hãy vẽ cấu trúc sản phẩm của phản ứng sau:

2) Q trình khử - oxid hóa của các dẫn xuất phenol dưới tác dụng của chì tetraacetate, tiếp
theo là phản ứng cộng vòng ion dương [5+2]. Hãy đề xuất cơ chế cho phản ứng sau:

3) Sự kết hợp của các phản ứng cộng vòng và chuyển vị trong (2) được áp dụng để tổng hợp
các sản phẩm tự nhiên của diterpene tứ vòng. Đề xuất cơ chế cho phản ứng sau.

4) Khi chất nền chứa cyclopropylvinyl, phản ứng tạo thành sản phẩm spiro bất kể là trong dung
môi nitromethane hay trong HFIP. Vẽ cấu trúc của A và đề xuất cơ chế phản ứng.

3


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

4

ĐỀ 07.23B


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

ĐỀ 07.23B

CÂU 3
1) RF143187 là một chất đối kháng angiotensin II khơng có cấu trúc peptide. Nó được sử dụng
trong điều trị bệnh cao huyết áp. Quy trình tổng hợp RF143187 với lượng pilot được trình
bày trong sơ đồ dưới đây. [tol = toluene]

Xác định cấu trúc của các chất A – H.
2) Levorphanoll là một alkaloid có cấu trúc tương tự morphine và có tác dụng giảm đau. Sơ đồ
tổng hợp Levorphanoll được trình bày trong sơ đồ sau:

Xác định cấu trúc các chất A – F.
3) Hoàn thành chuỗi tổng hợp Apomorphine, một alkaloid bán tổng hợp được ứng dụng trong
y học như một chất gây nơn có tác dụng trung ương mạnh và điều trị bệnh Parkinson.

5


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

4) Dưới đây là một phần của q trình tổng hợp 1-α-Fluoro

vịng–A Phosphine Oxide (1-α-Fluoro A-Ring Phosphine
Oxide), một mắt xích quan trọng trong các hợp chất
tương tự Vitamin D, từ (S)-Carvone thông qua q trình
đồng phân hóa dieneoxide thành dieneol với xúc tác
Palladium chọn lọc cao.

6

ĐỀ 07.23B


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

ĐỀ 07.23B

Biết DAST là tác nhân fluoro hóa êm dịu, có thể chuyển hóa alcohol và
aldehyde thành monofluoro và có cơng thức là:
a) Xác định cấu trúc các chất 1 – 9 và X.
b) Đề xuất cơ chế cho sự tạo thành A và B. Giải thích ảnh hưởng của phụ gia (additive) đến
sự chọn lọc sản phẩm dựa vào bảng bên dưới. Biết 1,3-C6H4[C(CF3)2OH]2 là một acid.
Phụ gia
Không sử dụng
1,3-C6H4[C(CF3)2OH]2

7

Tỉ lệ A:B
1:3

95:5


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

ĐỀ 07.23B

CÂU 4
1) Đề nghị cơ chế phản ứng của các chuyển hóa sau:
a)

b)

c)

d)

2) Fitjer và đồng nghiệp đã báo cáo một cách tiếp cận rất thú vị đối với [3,3,3] propellane 1.
Ketone ba vịng này có thể được tạo ra với hiệu suất cao thông qua sự chuyển vị ketone 2
hoặc 3 với xúc tác acid. Đề xuất một cơ chế hợp lý cho sự chuyển vị 2 → 1 (eq 1). Chú ý
biểu diễn các yếu tố lập thể.

3) Diterpenoid Blumiolide C, được phân lập từ san hô Formosan rất đẹp thuộc chi Xenia, cụ
thể là Xenia blumi. Quy trình tổng hợp Blumiolide C (1) bởi nhóm của Altmann tại ETH Zurich,
bắt đầu với phản ứng của propanal (2) đã được bảo vệ với dẫn xuất oxazolidinone 3.

8

AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

ĐỀ 07.23B

(Hợp chất chứa boron chỉ có vai trị tạo ra sự bất đối xứng (asymmetry) trong phản ứng)
a) Vẽ cơ chế giải thích sự hình thành 4 từ 2 và 3. Khơng cần chú ý các yếu tố lập thể.
b) Các bước tiếp theo của q trình tổng hợp tồn phần Blumiolide C được trình bày trong
sơ đồ phía dưới. Vẽ cấu trúc các chất 5 – 8 và 10 – 13. Dự đoán cấu trúc lập thể của 5
– 8 và 10.

4) Vẽ công thức cấu tạo của A, B, C và D trong sơ đồ chuyển hóa sau:

Biết: C là dẫn xuất của naphtalene và D là dẫn xuất của quinoline.
5) Một hợp chất trung tính A có cơng thức phân tử C10H7NO2. Oxid hóa mạnh A cho diacid B
(C8H5NO6). Khử hóa A thu được C (C10H9N), oxid hóa C cho diacid D (C8H6O4). Hợp chất A
có thể thu được bằng cách nitro hóa hydrocarbon thơm E. Xác định cơng thức cấu tạo của
các chất chưa biết.

9


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

ĐỀ 07.23B

CÂU 5
1) Cho hai hợp chất được dùng trong dược phẩm như sau:

a) Diclofenac là một loại thuốc chống viêm và giảm đau. Từ aniline, bromobenzene, các
chất hữu cơ (chứa không quá 2 nguyên tử carbon), hãy đề nghị sơ đồ tổng hợp
Diclofenac.
b) Fexofenadine là một loại thuốc chống dị ứng phấn hoa nhưng không gây buồn ngủ. Từ
2-(4-bromophenyl)acetonitrile, methyl piperidine-4-carboxylate, 4-bromobutanal, các
chất hữu cơ (cung cấp không quá 2 nguyên tử carbon vào phản ứng) và các chất vô cơ
khác, hãy đề nghị sơ đồ tổng hợp Fexofenadine.
2) Hợp chất A (C22H27NO) không tan trong acid và base nhưng phản ứng với dung dịch HCl
đặc (đun nóng) cho dung dịch trong suốt, làm lạnh dung dịch này xuất hiện kết tủa acid
benzoic. Khi base hóa dung dịch thì tách ra chất lỏng B. Xử lý B với benzoyl chloride trong
pyridine cho trở lại A. Xử lý B với MeI dư, sau đó là Ag2O/H2O rồi đun nóng tạo thành C
(C9H19N) và styrene. Tiếp tục xử lý C theo quy trình tương tự chỉ thu được alkene D. Biết
rằng D đồng nhất với sản phẩm khi cho cyclohexanone tác dụng với H2C=PPh3. Hãy xác
định công thức cấu tạo của A, B, C và D.
3) Phương pháp bảo vệ nhóm hydroxyl thường được sử dụng khi thực hiện chuyển hóa giữa
các monosaccharide. Hãy đề nghị sơ đồ tổng hợp chất III từ chất II và các hóa chất cần thiết.

10


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

ĐỀ 07.23B

CÂU 6

1) Hương vị và tính chất của rượu vang phụ thuộc chủ yếu vào nguyên liệu lên men ban đầu.
Carbohydrate được biết đến là nguồn chủ yếu để sản xuất ethanol, do đó được cơng nhận
là chất chính trong q trình lên men; đồng thời cũng có liên quan đến sự hình thành
glycoside. Glycoside là các phân tử mà trong đó một carbohydrate liên kết với một phân tử
khác (gọi là aglycone) thông qua liên kết glycoside.
a) Một alcohol đơn chức X (chứa 13.1% oxygen theo khối lượng) là chất tạo nên hương vị
của rượu vang và rượu cognac. X có thể được tạo thành từ amino acid L-phenylalanine
thông qua 3 bước enzyme hóa lần lượt là: chuyển đổi nhóm amine tạo X1; decarboxyl
tạo X2 và khử tạo X. Cả X, X1 và X2 đều chứa oxygen và khơng có carbon bất đối. Trong
rượu vang, X tồn tại dưới dạng X’ – glycoside của X với D-glucose. Trong dung dịch kiềm,
X’ thủy phân cho aglycone và chất Xo (C6H10O5). Xác định cấu tạo X, X1 và X2. Vẽ cấu
dạng ghế bền nhất của Xo và công thức Haworth của X’ (glucopyranose của X).

b) Flavonoid aglycone như resveratrol được cho là có tính chất chống oxid hóa và chống
ung thư. Aglycone này cũng được tạo thành từ carbohydrate theo sơ đồ sau:

Trong đó:
CoASH = coenzyme A;
Malonyl-CoA là nguồn cung cấp 2 carbon thơng dụng trong tổng hợp hóa sinh:

Z chứa 3 vịng và là sản phẩm ngưng tụ Claisen nối tiếp phản ứng Michael của Y. Xác định
công thức cấu tạo của Y và Z.
c) Hàm lượng ketose A trong rượu vang có thể gây ảnh hưởng khơng tốt đến hương vị của
nó. Trong q trình lên men nước ép nho, vi khuẩn Acetobacteraceae chuyển hóa B
thành A bằng một bước duy nhất. Phần trăm khối lượng hydrogen trong B lớn hơn trong
11


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

ĐỀ 07.23B

A là 2.206%. ở dạng tinh thể, A tồn tại ở dạng vịng dimer. Xác định cơng thức cấu tạo
của A, B và dạng dimer của A.
2) Chlorine là một nguyên tố nổi tiếng. Hãy xét một số phản ứng của chlorine và các hợp chất
của nó. Bên dưới là sơ đồ phản ứng với một số bước.

•
•
•
•
•
•
•
•
•
a)
b)
c)
d)

Bước 1: Điện phân tạo thành hai sản phẩm kèm. Có một chất là base mạnh và một chất
khí.
Bước 2: Phản ứng được thực hiện với việc sử dụng HgO và một sản phẩm kèm được
tạo thành là chất lỏng màu bạc. Sản phẩm B là một chất khí màu da cam ở nhiệt độ
phịng và MB = 87 g⋅mol–1.
Bước 3: Phản ứng xảy ra ở 25°C. Sản phẩm C trong dung dịch có màu vàng nhạt. Một
sản phẩm kèm của acid mạnh được tạo ra.

Bước 4: Phản ứng xảy ra ở 25°C. Sản phẩm C trong dung dịch có màu vàng nhạt.
Bước 5: Phản ứng xảy ra ở 75°C. Số oxid hóa của cation trong sản phẩm D là +5.
Bước 6: Một acid mạnh được sử dụng làm chất xúc tác. Sản phẩm H rất dễ nổ và MH =
100 g⋅mol–1.
Bước 7: Ba(NO3)2(aq) được sử dụng. Sản phẩm E là kết tủa trắng. Sản phẩm phụ là một
acid mạnh.
Bước 8: Nếu đun nóng nhẹ dung dịch từ bước 7, sẽ tạo thành kết tủa trắng mới (F và G).
MF = 208 g⋅mol–1 và MG = 336 g⋅mol–1.
Bước 9: Khi thêm H2C2O4, H được tạo thành với sản phẩm phụ là Ba(HCO3)2.
Xác định A và phương trình của phản ứng 1.
Xác định B và sản phẩm kèm là chất lỏng màu bạc.
Xác định C, D, E, F, G và H. Gợi ý: E, F và G đều chứa cùng một cation.
Hoàn thành và cân bằng các phương trình phản ứng sau. Dữ kiện về các điều kiện phản
ứng có thể được tìm thấy trong sơ đồ phản ứng ở trên:
A + H2O → C + HCl
C → D + HCl
E→F+G
12


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

ĐÁP ÁN 07.23B

ĐÁP ÁN
ĐỀ THI THỬ
HÓA HỌC HỮU CƠ
THÁNG 07/2023

Thời gian: 180 phút

1


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

ĐÁP ÁN 07.23B

CÂU 1
1) Hãy giải thích kết quả thực nghiệm sau:

100oC
BF3.OEt2, -16oC
Xúc tác SnCl4, -16oC

1
4
1

:
:
:

1
1
20

(80%)
(>85%)
(>85%)

Vì thiếc có thể phối trí được với 2 ngun tử oxygen (Sn có số phối trí tối đa là 6 nên có thể
tạo liên kết phối trí với 2 nguyên tử oxygen) nên sẽ dẫn đến sự chọn lọc ưu thế sản phẩm
hơn BF3, vốn chỉ có thể phối trí với ngun tử oxygen có mật độ electron cao nhất.

2) Trong hai cấu trúc dưới đây sẽ có một cấu trúc kém bền hơn cấu trúc cịn lại. Dựa vào hiệu
ứng điện tử lập thể, hãy giải thích điều này.

Cấu trúc A bền hơn do có nhiều tương tác anomer hơn.

2


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

ĐÁP ÁN 07.23B

3) Hợp chất C được tổng hợp theo cách sau:

Sau phản ứng, sản phẩm vẫn chứa một lượng A và B chưa phản ứng.
a) Trình bày quy trình khả thi để tách C khỏi hỗn hợp. Mô tả ngắn gọn cơ sở lí thuyết của
quy trình này.
Bước 1: Cho hỗn hợp phản ứng vào nước (lạnh), khuấy đều, tách thành hai phase nước và
hữu cơ.
Bước 2: Chiết phase nước 2-3 lần bằng ethyl acetate hoặc dung môi hữu cơ phân cực.

Bước 3: Cô đặc phase nước để thu được sản phẩm thơ C.
Cơ sở lí thuyết: C là muối ammonium bậc bốn, tan trong nước còn A và B là các chất tan
trong dung môi hữu cơ chứ không tan trong nước.
b) Phản ứng tạo thành C thuộc loại phản ứng cơ bản nào?
Phản ứng thế nucleophile của amine (A) vào haloalkane (B).
4) Từ cây nhãn chày, các nhà khoa học Việt Nam đã phân lập được peptide X (M = 485 g/mol)
ở dạng tinh thể trắng. Thủy phân X, thu được Phe-Ala-Gly, Ile-Phe và Pro-Ile. Mặt khác, cho
X phản ứng với HNO2 thì khơng thấy thốt ra khí N2. Vẽ cấu trúc của X.

Từ các sản phẩm khi thủy phân X xác định được trình tự các amino acid là:
Pro-Ile-Phe-Ala-Gly (M = 575 – 4.18 = 503 = 485 + 18)
X cho phản ứng với HNO2 thì khơng thấy thốt ra khí N2 nên X khơng cịn nhóm NH2 ở đầu
N. Vậy X là:

3


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

4

ĐÁP ÁN 07.23B


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

ĐÁP ÁN 07.23B

CÂU 2
(H3C)3SiOSO-CF3 (TMSOTf) có thể thúc đẩy hiệu quả phản ứng cộng vòng [5+2] của các ion
dương để tạo thành các sản phẩm chứa khung bicyclo [3.2.1], như minh họa bên dưới:

Dựa vào dữ kiện trên, hãy trả lời các câu hỏi sau (yêu cầu hóa học lập thể):
1) Sử dụng phương pháp trên, có thể thực hiện phản ứng cộng vòng [5+2] nội phân tử để xây
dựng một bộ khung ba vòng. Hãy vẽ cấu trúc sản phẩm của phản ứng sau:

2) Q trình khử - oxid hóa của các dẫn xuất phenol dưới tác dụng của chì tetraacetate, tiếp
theo là phản ứng cộng vòng ion dương [5+2]. Hãy đề xuất cơ chế cho phản ứng sau:

5


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

ĐÁP ÁN 07.23B

3) Sự kết hợp của các phản ứng cộng vòng và chuyển vị trong (2) được áp dụng để tổng hợp
các sản phẩm tự nhiên của diterpene tứ vòng. Đề xuất cơ chế cho phản ứng sau.

6


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

ĐÁP ÁN 07.23B

4) Khi chất nền chứa cyclopropylvinyl, phản ứng tạo thành sản phẩm spiro bất kể là trong dung
môi nitromethane hay trong HFIP. Vẽ cấu trúc của A và đề xuất cơ chế phản ứng.

7


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

ĐÁP ÁN 07.23B

CÂU 3
1) RF143187 là một chất đối kháng angiotensin II không có cấu trúc peptide. Nó được sử dụng
trong điều trị bệnh cao huyết áp. Quy trình tổng hợp RF143187 với lượng pilot được trình
bày trong sơ đồ dưới đây. [tol = toluene]

Xác định cấu trúc của các chất A – H.

8


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

ĐÁP ÁN 07.23B

2) Levorphanoll là một alkaloid có cấu trúc tương tự morphine và có tác dụng giảm đau. Sơ đồ
tổng hợp Levorphanoll được trình bày trong sơ đồ sau:

Xác định cấu trúc các chất A – F.

9


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

ĐÁP ÁN 07.23B

3) Hoàn thành chuỗi tổng hợp Apomorphine, một alkaloid bán tổng hợp được ứng dụng trong
y học như một chất gây nơn có tác dụng trung ương mạnh và điều trị bệnh Parkinson.

10


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

4) Dưới đây là một phần của q trình tổng hợp 1-α-Fluoro
vịng–A Phosphine Oxide (1-α-Fluoro A-Ring Phosphine
Oxide), một mắt xích quan trọng trong các hợp chất
tương tự Vitamin D, từ (S)-Carvone thông qua q trình

đồng phân hóa dieneoxide thành dieneol với xúc tác
Palladium chọn lọc cao.

11

ĐÁP ÁN 07.23B


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

12

ĐÁP ÁN 07.23B


AZR Chemistry

ĐỀ THI THỬ HÓA HỌC HỮU CƠ

ĐÁP ÁN 07.23B

Biết DAST là tác nhân fluoro hóa êm dịu, có thể chuyển hóa alcohol và
aldehyde thành monofluoro và có cơng thức là:
a) Xác định cấu trúc các chất 1 – 9 và X.

X là O3.

13