Tải bản đầy đủ (.doc) (24 trang)

MỘT số vấn đề về SACCARIT TRONG GIẢNG dạy

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.33 MB, 24 trang )

MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ SACCARIT TRONG GIẢNG DẠY
CÁC LỚP CHUYÊN HÓA HỌC PHỔ THÔNG
Th.s. Cao văn Giang.
Trường THPTchuyên ĐHSP Hà nội

LỜI NÓI ĐẦU
Trong quá trình giảng dạy cho các lớp chuyên Hóa học phần cacbohydrat, chúng tôi nhận thấy
rằng: học sinh rất lúng túng trong phần cấu trúc phân tử, các danh pháp tương đối và tuyệt đối,
vận dụng giải các bài tập. Nhằm trao đổi tháo gỡ bớt các lúng túng đó, chúng tôi lấy monosaccarit
làm cơ sở cho việc nghiên cứu saccarit. Trong phạm vi bài viết này chúng tôi chỉ trình bày các
vấn đề sau:
1.Một số khái niệm mở đầu.
2. Phân loại.
3. Cấu trúc của monosaccarit
4.Các phản ứng tiêu biểu
5. Giới thiệu một số bài tập được tuyển chọ từ đề thi học sinh giỏi môn Hóa học cấp quốc gia,
quốc tế.
CACBOHIĐRAT.
I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU.
Cacbohidrat là nhóm hợp chất hữu cơ tạp chức , có nhiều trong thiên nhiên, đặc biệt trong thực
vật (chiếm trên 80% khối lượng khô)
I.1. Các tên gọi khác nhau của cacbohydrat
1. Cacbohidrat
Công thức phân tử của chúng có dạng C
n
(H
2
O)
m
, nên được gọi là cacbohidrat. Tuy nhiên
chúng không phải là hiddrat của cacbon. Cacbon không tan trong nước


2. Đường
Đường ( sugar). Từ “ sugar” có xuất xứ từ tiếng Phạn. “su” nghĩa là ngọt ‘ gar” nghĩa là cát.,
tức là cát ngọt.
3. Saccarit
Tiếng Latinh “ saccharum” cũng có nghĩa là đường và từ đó từ saccarit được dùng thay cho
từ cacbohidrat.
4. Gluxit
Tên này có xuất xứ từ tiếng Hi-lạp“ glucus) nghĩa là ngọt.
Tóm lại cacbohidrat, đường, saccarit là ba tên gọi khác nhau của cùng một loại hợp chất hữu cơ.
I.2. Phân loại:
Cacbohiđrat được phân thành ba nhóm chính sau đây:
1. Monosaccarit (monozơ): là nhóm cacbohiđrat đơn giản nhất, không thể thủy phân được. Ví dụ:
glucozơ, fructozơ (C
6
H
12
O
6
) .
Monosaccarit ở dạng mạch hở nếu thuộc loại polihidroxiandehyd thì gọi là andozơ, còn nếu
thuộc loại polihidroxixeton thì gọi là xetozơ. Chúng đều có đuôi ozơ ( tiếng Anh ose)
Tùy vào số nguyên tử cacbon trong phân tử mà monosaccarits được gọi là :
3C- Triozơ ( andotriozơ hoặc xetotriozơ)
4C- tetrozơ, 5C- pentozơ, 6C- hexozơ, 7C- heptozơ
104
2. Oligosaccarit (oligozơ): là nhóm cacbohiđrat mà khi thủy phân hoàn toàn sinh ra 2 - 10 phân tử
monosaccarit. Ví dụ: saccarozơ, mantozơ (C
12
H
22

O
11
) , rafinozơ,melexitozơ (C
18
H
32
O
16
)
3. Polisaccarit: là nhóm cacbohiđrat phức tạp mà khi thủy phân đến cùng sinh ra nhiều hơn 10
phân tử monosaccarit. Ví dụ: tinh bột, xenlulozơ (C
6
H
10
O
5
)
n

Polisaccarit được chia thành 2 loại: homopolisaccarit và heteropolisaccarit.
homopolisaccarit khi bị thủy phân hoàn toàn cho nhiều hơn 10 monosaccarit cùng loại ví dụ
tinh bột, xenlulozơ.
Heteropolisaccarit khi bị thủy phân đến cùng cho 2 hay nhiều loại monosaccarit khác nhau ví
dụ aga-aga.
II- CẤU TRÚC PHÂN TỬ.
Cần phải nói rõ hơn về khái niệm cấu trúc phân tử, nó bao gồm cấu tạo phân tử và hình dạng
không gian của phân tử thường hiểu là cấu hình phân tử
1. Cấu tạo dạng mạch hở của monosaccarit.
Cấu tạo dạng mạch hở của monosaccarit ví dụ của glucozo được xác định bằng thực nghiệm.
Có thể tóm tắt bằng sơ đồ các phản ứng sau

[Ag(NH
3
)
2
]
+
; t
0
HI
du
HCN
Ag +
C
6
H
7
O(OCOCH
3
)
5
(CH
3
CO)
2
O
CH
3
(CH
2
)

4
CH
3
+ I
2
+H
2
O
HOH,H
+
CH
3
(CH
2
)
4
COOH
HI
du
(1)
(2)
(3)
(4)C
5
H
11
O
5
CHOH-CN
C

5
H
11
O
5
CHOH-COOH
C
6
H
12
O
6
(glucozo)
Từ các thí nghiệm suy ra :
(1) glucozo có chức andehyd –CHO
(2) glucozo có 5 nhóm OH , thuộc rượu 5 chức
(3) và (4) suy ra gluco có mạch cacbon không phân nhánh. Vậy cấu tạo dạng mạch hở của
glucozơ như sau

H
C
H
C
H
C
H
C
H
C
CHO

OH OH OH OH
H
2
C
OH OH
6 5 4 3 2 1
Viết gọn là CH
2
(OH)(CHOH)
4
CHO
2. Cấu hình của monosaccarit. Đồng phân quang học
a. Cấu hình của andohexozơ
Ta lấy polihidroxiandehyd đơn giản nhất là glixerandehyd hay 2,3-dihidroxipropanal làm ví
dụ điển hình để khảo sát. Phân tử này có một nguyên tử cacbon bất đối (C*) hay còn gọi là có
1 trung tâm bất đối nên có 2 enantiome hay hai đối quang
105
Cấu hình S : OH > CHO >CH
2
OH > H
106
107
Anđohexozơ có 4C* ( 4 nguyên tử cacbon bất đối sẽ có 2
4
= 16 đồng phân gồm có 8 đồng
phân dãy D và 8 đồng phân dãy L. Tuy nhiên trong tự nhiên chỉ gặp các đồng phân dãy D.
Ví dụ
CHO
OHH
OHH

OHH
OHH
CH
2
OH
CHO
HHO
OHH
OHH
OHH
CH
2
OH
CHO
OHH
HHO
OHH
OHH
CH
2
OH
CHO
HHO
HHO
OHH
OHH
CH
2
OH
CHO

OHH
OHH
HHO
OHH
CH
2
OH
CHO
HHO
OHH
HHO
OHH
CH
2
OH
CHO
OHH
HHO
HHO
OHH
CH
2
OH
CHO
HHO
HHO
HHO
OHH
CH
2

OH
D-mannoz¬
D-Altoz¬
D-Alloz¬
D-Idoz¬
D-Galactoz¬
D-Taloz¬
D-Guloz¬
D-glucoz¬
Chú ý !
*Các andohexozơ chỉ khác nhau cấu hình của một nguyên tử C* được gọi là đồng phân
epime của nhau thí dụ các cặp đồng phân epime ở C
2
là D- glucozơ và D- mantozơ; ở C
4
là D-
glucozơ và D-galactozơ.
CHO
OHH
HHO
OHH
OHH
CH
2
OH
CHO
HHO
HHO
OHH
OHH

CH
2
OH
CHO
OHH
HHO
OHH
OHH
CH
2
OH
CHO
OHH
HHO
HHO
OHH
CH
2
OH
D-glucozo D-mantozo D-glucozo D-galactozo
cÆp ®ång ph©n epime
ë nguyªn tö C2
cÆp ®ång ph©n epime
ë nguyªn tö C4
* cấu hình tương đối là cấu hình dùng glixerandehyd làm chuẩn gắn với danh pháp D/L.
Cấu hình tuyệt đối là cấu hình gắn với trung tâm bất đối và gắn với danh pháp R/S.
b.Cấu hình của xetohexozơ
Tương tự như andozơ, xetozơ lấy 1,3,4-trihidroxibutan-2-on-làm chuẩn cho danh pháp D/L
CH
2

OH
C O
C OH
CH
2
OH
1,3,4-Trihydroxy-butan-2-on
CH
2
OH
C O
C
HO
CH
2
OH
H
H
L-Eritruloz¬
D-Eritruloz¬
D-eritrulozơ làm chuẩn cho dãy D
Các xetohexozơ có công thức cấu tạo
Phân tử có 3 nguyên tử C* nên co 2
3
= 8 đồng phân quang học. 4 dãy D và 4 dãy L.
4 đồng phân dãy D của xetohexozo
108
CHO
OHH
OHH

OHH
CH
2
OH
CHO
HO H
OHH
OHH
CH
2
OH
CHO
OHH
HO H
OHH
CH
2
OH
CHO
HO H
HO H
OHH
CH
2
OH
D(-)-Arabinozo
D(+)-Xilozo
D(-)-Lixozo
D(-)-Ribozo
Trong thiên nhiên Arabinozơ tồn tại chủ yếu dạng L(+)-arabinozơ.

3. Cấu trúc mạch vòng của monosaccarit-Đồng phân anome.
a.Cấu hình
Ở trạng thái rắn, các monosaccarit tồn tại chủ yếu ở dạng mạch vòng 5, cạnh hoặc 6 cạnh.
Như đã biết ở phần xicloancan, vòng 6 cạnh là chủ yếu.Vòng 5 cạnh gọi là furanozơ , 6 cạnh gọi
là pyranozơ. Ví dụ đối với D- glucozơ là
( ) glucozopyranozo D
α
− + −
( ) glucozopyranozoD
β
− + −
( ) glucozofuranozoD
β
− + −
( ) glucozofuranozo D
α
− + −
CHO
OHH
HHO
OHH
OHH
CH
2
OH
Dạng vòng được tạo ra do nguyên tử H của nhóm OH ở C
5
tách ra cộng vào nhóm cacbonyl
C=O ở C
1

tạo ra nhóm C
1
-OH, nhóm OH này được gọi là nhóm hidroxyl semiaxetal (hay
hemiaxetal). Đồng phân có nhóm hemiaxetal nằm bên phải gọi là đồng phân α, còn nằm bên trái
gọi là
β
. Hai đồng phân này chỉ khác nhau cấu hình C
1
( nguyên tử C* mới hình thành) được gọi
là hai đồng phân anome.
Tùy từng monosaccarit mà hàm lượng từng đồng phân anome trong cân bằng cũng khác
nhau. Đồng phân anome nào có năng lượng nhỏ hơn sẽ chiếm hàm lượng cao hơn.
Ví dụ: Đối với glucozơ và galactozơ, tỉ lệ α :
β
là 3 6 : 64, trong khi đó đối với manozơ tỉ lệ này
là 68:32.
Dạng vòng của monosaccarit được biểu diễn ở dạng chiếu Haworth ( đọc là Havooc). Vòng
5,6 cạnh được qui ước chiếu xuống mặt phẳng thẳng góc với mặt phẳng trang giấy. Nguyên tử O
trong vòng được viết ở đỉnh bên phải xa mắt ta. Trong dung dịch nước các andohexozơ tồn tại
đồng thời cả dạng mạch hở và cả hai loại vòng 5 cạnh 6 cạnh, các dạng này chuyển hóa cho nhau
theo một cân bằng.
Công thức chiếu Haworth của các dạng andohexozơ
109

( ) glucozopyranozo D
α
− + −
( ) glucozopyranozoD
β
− + −

( ) glucozofuranozoD
β
− + −
( ) glucozofuranozo D
α
− + −
C
HO
OHH
HHO
O
H
H
O
H
H
CH
2
OH

O
O
H
OH
OH
OH
c
H
2
O

H
1
2
4
5
3
O
OH
OH
O
H
O
H
c
H
2
O
H
1
2
5
3
H
H
H
H
H
H
H
4

C
1
OHH
HH
O
O
H
H
OH
C
H
2
O
H
OH
H
O
CH
2
OH
H OH
H
OH
H
H
OH
H
OH
O
CH

2
OH
H OH
H
OH
H
H
OH
H
OH
C
1
OHH
HHO
OH
OHH
CH
2
OH
OH
H
1
2
3
4
4
6
1
2
3

4
5
6
1
1
2
3
4
5
6
Chú ý! Trên cơ sở cấu trúc vòng có thể giải thích một số hiện tượng sau:
Hiện tượng 1:Hòa tan đồng phân α-(D)-glucozơ tinh khiết có góc quay cực riêng
[ ]
0
112
D
α
= +
vào nước; hoặc hòa tan
β
-(D)-glucozơ tinh khiết có góc quay cực riêng
[ ]
0
18,7
D
α
= +
vào nước. Khi đạt tới cân bằng đều thu được dung dịch có
[ ]
0

52,7
D
α
= +
.
Hiện tượng này xảy ra là do sự chuyển hóa giữa hai đồng phân anome trong dung dịch còn gọi
là sự quay hỗ biến. Ta có thể tìm được % số mol mỗi đồng phân ở trạng thái cân bằng như
sau:
Gọi số mol α và
β
lần lượt là x, y. ta có hệ x+y=1 và 112x + 18,7y=52,7. Từ đó tìm được x=
0,36, y-0,64.
Hiện tượng 2: Cho α hoặc
β
-(D)-glucozơ pyranozơ tác dụng với CH
3
OH có mặt của khí HCl
khan xúc tác, thấy chỉ có 1 nhóm OH phản ứng, đó là nhóm semiaxetal tạm thành
metylglucozit
- Khi nhóm OH ở C
1
đã chuyển thành nhóm OCH
3
, dạng vòng không thể chuyển sang dạng
mạch hở được nữa.
- Phản ứng này dùng để chứng minh dạng mạch vòng của glucozơ
b.Cấu dạng Tương tự như xiclohexan cac hexopiranozơ tồn tại ở dạng ghế: dạng C
1
và 1C.
110

Ví dụ:
O
O
1c
1
4
5
1
4
5
C1

α-(D)-glucozơpyranozơ
β
-(D)-glucozơpyranozơ

O
H
HO
H
HO
H
OH
OH
H
H
OH
O
H
HO

H
HO
H
H
OH
H
OH
OH
Cấu trúc vòng của xetohexozơ cũng được xem xét tương tự như andohexozơ
III. MỘT SỐ PHẢN ỨNG TIÊU BIỂU
III.1. Phản ứng của nhóm hydroxyl
a. Phản ứng với Cu(OH)
2,
trong môi trường kiềm tạo thành phức chất màu xanh lam giống
poliancol.
b. Phản ứng tạo este. Giống ancol, các monosaccarit tác dung với clorua axit hoặc anhydrit
axit, sẽ tạo thành este
111
c. Phản ứng tạo glicozit
Do ảnh hưởng của nguyên tử oxy trong vòng mà nhó -OH semiaxetal có khả năng phản ứng
cao hơn các nhóm –OH khác ví dụ tạo metyglicozit.
d. Phản ứng tạo thành ete
112
e. Phản ứng tạo axetal vòng và xetal vòng.
113
114
III.2. Phản ứng của nhóm cacbonyl.
a. Phản ứng oxy hóa giữ nguyên mạch cacbon.
Nhóm chức an dehyd của monosaccarit bị oxi hóa bởi ion Ag+


trong dung dịch amoniac,
(thuốc thử Tollens), ion Cu
2+
trong môi trường kiềm hoặc thuốc thử Fehling, nước brom vv…
tạo thành axit andonic hoặc muối của chúng.
CH
2
OH[CHOH]
4
CHO + 2[Ag(NH
3
)
2
]OH CH
2
OH[CHOH]
4
COONH
4
+ 2Ag + 3NH
3
+ H
2
O
(amoni gluconat)
- Với dung dịch Cu(OH)
2
trong NaOH, đun nóng (thuốc thử Felinh)
CH
2

OH[CHOH]
4
CHO + 2Cu(OH)
2
+ NaOH CH
2
OH[CHOH]
4
COONa + Cu
2
O + 2H
2
O
(natri gluconat)
(đỏ gạch)
- Với dung dịch nước brom:
CH
2
OH[CHOH]
4
CHO + Br
2
+ H
2
O CH
2
OH[CHOH]
4
COOH + 2HBr
Khi oxi hóa bằng dung dịch HNO

3
loãng cả nhóm –CHO lẫn nhóm CH
2
OH cuối mạch cũng bị oxi
hóa thành axit anddaarric hoặc saccaric. Ví dụ
115
b.Phản ứng oxy hóa cắt mạch cacbon
116
b. phản ứng khử.
c. Phản ứng tăng mạch cacbon
117
Theo phương pháp của Kiliani-Fischer, cho monosaccarit tác dung với HCN, rồi qua một
chuỗi phản ứng sẽ thu được monosaccarit tăng thêm 1 nguyên tử cacbon
d. Phản ứng cắt ngắn mạch cacbon
d.1. Phương pháp thoái phân của Ruff
Phương pháp này cho hiệu suất thấp.
d.2. Phương pháp Wohl
118
6.Ph
e. Phản ứng tạo ozazon
119
III.3. Phản ứng lên men .
Nhờ tác dụng xúc tác của các enzim khác nhau, monosaccarit có thể tạo ra nhiều sản phẩm
khác nhau.
Ví dụ: Glucozơ lên men như sau
1. lên men rượu.
C
6
H
12

O
6
2C
2
H
5
OH + 2CO
2
enzim
2. lên men lactic
C
6
H
12
O
6
enzim
2CH
3
-CH(OH)-COOH

axit lac tic
3. lên men butyric
C
6
H
12
O
6
CH

3
CH
2
CH
2
COOH + 2CO
2
+2H
2
enzim
axit butyric
4. lên men xitric
C
6
H
12
O
6
enzim
HOOC-CH
2
- C-CH
2
-COOH + 2H
2
O
COOH
COOH
axit xitric
120

VI.MỘT SỐ BÀI TẬP TUYỂN CHỌN VỀ SACCARIT.
Bài 1 ( câu 4.2 Đề thi chon HSGQG-2011)
Hướng dẫn giải
121
Bài 2 ( QG 2010 câu 10.2 và 10.3)
10.2. Inulin (một cacbohiđrat có trong rễ cây actisô) không phản ứng với thuốc thử Felinh; khi bị thuỷ
phân có mặt α-glucoziđaza cho 2 mol glucozơ và một polisaccarit gồm các D-fructozơ kết cấu theo kiểu (2→1)-
D-fructofuranozơ. Phân tử khối tương đối của inulin khoảng 5200 u.
Vẽ công thức Havooc (Haworth) của inulin.
10.3. Phương pháp bảo vệ nhóm hiđroxyl (-OH) thường được sử dụng khi chuyển hoá giữa các
monosaccarit.
Viết sơ đồ phản ứng để điều chế α-D-perosinamid từ
và các chất cần thiết.
Hướng dẫn giải
10.2. Công thức của Inulin:
O
O
O
CH
2
O
CH
2
O
O
CH
2
O
O
O

28 ®¬n vÞ
(Hoặc vẽ 2 gốc glucozơ ở cùng một đầu)
10.3.
122
O OH
HO
OH
OH
HO
H
OCH
3
O
H
CH
3
NH
2
H
OH
H
HO
H
(
Hi®rua u tiªn
tÊn c«ng vµo vÞ
trÝ equatorial)
O OCH
3
H

2
N
OH
OH
H
3
C
H
OCH
3
O
H
CH
3
NH
2
H
OH
H
HO
H
3.
O OH
HO
OH
OH
HO
O
HO
HO

O
O
OCH
3
LiAlH
4
1. TsCl, Et
3
N
1. MeOH/H
+
2. CH
3
COCH
3
/H
+
O
O
H
3
C
O
O
OCH
3
1. NaBH
4
, EtOH, H
2

O
2. TsCl, Et
3
N
OH
3
C
O
O
OCH
3
TsO
H
MeOH/H
+
NaN
3
O OCH
3
TsO
OH
OH
H
3
C
O OCH
3
N
3
OH

OH
H
3
C
O OCH
3
H
2
N
OH
OH
H
3
C
2. LiAlH
4
3. RuO
4
Bài 3 (Câu V.1 và câu V.2 đề thi chọn ĐTQG dự thi IChO-2009).
Cho sơ đồ chuyển hoá sau:
a) Viết công thức cấu trúc của A (có biểu diễn cấu hình của từng nguyên tử cacbon bất đối). A
thuộc dãy nào (D hay L) và dạng α-glicozit hay
β-glicozit?
b) Viết công thức cấu tạo của B và C biết rằng B không chứa nhóm cacbonyl. Giải thích sự
tạo thành B.
c) Vì sao B không chứa nhóm cacbonyl mà vẫn bị khử bởi hiđro?
Hướng dẫn giải:
a) Cấu trúc của A là
Nó thuộc dẫy L, loại
β

-glicozit.
b) Sau khi phản ứng với HIO
4
, một nhóm anđehit bị hiđrat hoá thành gem điol, chất này tạo vòng
với nhóm anđehit thứ hai, tiếp theo là phản ứng metyl hoá.
123
O
CH
3
OH
OMe
OH
HO
O
CH
3
O
OH A
OH
OMe
H
C
6
H
12
O
5

C
8

H
16
O
5
H
2
/
N
i
,

t
o
C
C
H
3
I
/
A
g
2
O
H
3
C H
CH
2
OH
H OCH

3
CH
2
OH
O
HIO
4
/H
2
O
B
C
O
CH
3
OH
OMe
OH
HO
O
HC
CH
3
OH
OMe
CH
O
HO
O
HC

CH
3
OMe
OMe
CH
O
MeO
O
HC
CH
3
OMe
OH
CH
HO
O
HIO
4
H
2
O
CH
3
I
Ag
2
O
A B C
c) Dưới tác dụng của nhiệt, B mở vòng, bị đehiđrat hoá trở lại anđehit và do đó bị khử.
Bài 4 ( câu V.2 đề thi chọn ĐTQG dự thi IchO-2008)

V.2. Viết sơ đồ phản ứng oxi hóa D-glucozơ tạo thành axit anđonic và axit anđaric, công thức
Haworth các mono và đi γ-lacton của chúng và gọi tên các lacton ấy.
Hướng dẫn giải
Các sản phẩm oxi hoá D-glucozơ và các lacton của nó
CHO
HO
OH
CH
2
OH
Br
2
H
2
O
CH
2
OH
CH
2
OH
OH
OH
OH
OH
OH
HO
HO
COOH
COOH

COOH
HNO
3
OH
OH
OH
OH
HO
OH
O
C
O
O
OH
CH
2
OH
OH
O
O
axit gluconic
D- -gluconolacton
1,4-lacton cña axit glucaric
O
O
OH
OH
COOH
OH
O

O
OH
OH
3,6-lacton cña axit glucaric
1,4:3,6-dilacton cña axit glucaric
COOH
OH
O
O
HOOH
O
Bài 5 ( Câu 21 bài tập chuẩn bị cho IchO-41)
Các xetozơ là một nhóm đặc biệt trong các đường. Các dẫn xuất của D-ribulozơ đóng một
vai trò quan trọng trong tổng hợp quang hóa. Một α-metyl glycosit của D-ribulozơ (A) có thể
được điều chế từ D-ribulozơ bằng các xử lý với metanol và xúc tác axit. Đun nóng A trong axeton
có mặt HCl dẫn đến sự tạo thành B là một dẫn xuất của propyliden. Axeton tạo thành axetal với
các vic-diol nếu hai nhóm OH có định hướng không gian thích hợp.
124
D-ribulose
1-O-methyl-
α
-D-ribulose<2.5>
A
acetone/H
+
B
C
acetic anhydride
(cat.)
H

2
O/H
+
D
E
CH
3
-OH/H
+
F
O
CH
2
OH
OH
OH
OH
O
CH
2
OH
OCH
3
OH
OH
O
OCH
3
H
H

OH
H
OH
H OH
H
CH
2
OOCCH
3
a) Trong quá trình tổng hợp B thì có thể tạo thành hai cấu trúc. Vẽ cấu trúc của chúng và cho
biết đâu là sản phẩm chính.
B phản ứng với anhydrit axetic (có mặt xúc tác) để tạo thành C. D được tạo thành C bằng
cách đun nóng trong axit loãng. D phản ứng với metanol có mặt axit tạo thành E.
b) Vẽ cấu trúc của các chất từ C-E.
c) Liệu có thể xác định được cấu dạng của nguyên tử cacbon C1 trong E?
Mặc dù sự tạo thành các axetonit là một phương pháp giá trị để bảo vệ nhóm OH quan trọng
nhưng trong nhiều trường hợp nó cho nhiều sản phẩm (hay thành phần sản phẩm phụ thuộc nhiều
vào điều kiện phản ứng). Nói chung đây là trường hợp hay gặp đối với các đường có cấu trúc
vòng 6 cạnh.
Người ta đã chứng minh rằng không hề có sự tạo thành axetonit khi hai nhóm OH kề nhau
chiếm vị trí axial. Tuy nhiên các vic-diol có nhóm OH chiếm hai vị trí equatorial hay một axial
một equaorial đều phản ứng được với axeton/HCl.
d) Vẽ hai cấu dạng ghế của 1-O-metyl-6-O-acetyl-β-D-galactozơ<1.5> (F). Đánh dấu các
nhóm OH ở vị trí axial (a) hay equatorial (e). Xác định cấu dạng bền nhất.
e) Có bao nhiêu đồng phân axetonit có thể được tạo thành từ hợp chất này và có bao nhiêu
cấu dạng ghế khác nhau của các axetonit này tồn tại được?
f) Vẽ công thức chiếu Haworth của L-galactozơ <1.5>
Hướng dẫn giải
a)
125

Sự tạo thành đồng phân 1,3 ít phù hợp hơn (do các nhóm thể ở vi trí trans không thuận lợi cho
việc tạo vòng) nên sản phẩm chính sẽ là 3,4-acetonide
b)
c) Không, vì D có nhóm OH chưa bị khóa cho nên trong quá trình tổng hợp E thì có thể tạo
thành được cả hai đồng phân α và β. Thành phần các đồng phân này phụ thuộc nhiều vào điều
kiện phản ứng:
d)
e)
126
Như vậy đồng phân 3,4-axetonide có hai cấu dạng ghế khác nhau còn đồng phân 2,3 chỉ một:
f)
127

×