Xây dựng hệ thống bài tập bảo vệ nhóm chức trong tổng hợp hữu cơ dùng cho việc việc bồi dưỡng học sinh giỏi quốc gia

Nguyễn Đình Thế

Trường THPT Chuyên Hưng Yên

Phần một: MỞ ĐẦU
I. Lí do chọn đề tài
Trong sự nghiệp đổi mới toàn diện của đất nước ta, đổi mới nền giáo dục là một
trong những trọng tâm của sự phát triển. Công cuộc đổi mới này đòi hỏi nhà trường
phải tạo ra những con người lao động tự chủ, năng động và sáng tạo.
Để đáp ứng nhu cầu về con người, nguồn nhân lực là yếu tố quyết định sự phát
triển của đất nước cần phải tạo sức chuyển biến cơ bản toàn diện về giáo dục và đào
tạo. Đó là "Đổi mới phương pháp dạy và học, phát huy tư duy sáng tạo và năng lực tự
đào tạo của người học, coi trọng thực hành, thực nghiệm, làm chủ kiến thức, tránh
nhồi nhét, học vẹt, học chay ".
Bên cạnh đó, nền công nghiệp hoá chất của nước ta đang ngày một phát triển, cần
phải có một lực lượng, đội ngũ cán bộ giỏi trong các lĩnh vực của công nghệ hoá học.
việc tiếp tục bồi dưỡng, đào tạo các thầy cô giáo giảng dạy Hoá học ở các bậc học phổ
thông, cao đẳng, đại học, các nghiên cứu viên ở các cơ sở nghiên cứu khoa học vẫn
luôn là một vấn đề lớn. Việc bồi dưỡng học sinh giỏi về Hóa học ở trường phổ thông
nằm trong nhiệm vụ phát hiện, đào tạo nhân tài mà trong công cuộc đổi mới đất nước
hiện nay nó có một vị trí không thể thiếu được. Để làm được điều đó, trong quá trình
đào tạo học sinh giỏi người thầy phải luôn mang lại cho học sinh niềm say mê học tập,
sự hiểu biết sâu sắc về kiến thức cùng với những ứng dụng thực tế mà môn học hoá học
mang lại cho cuộc sống. Một trong những cách gây hứng thú và phát triển tư duy của
học sinh là làm bài tập gắn liền với học lý thuyết.
Trong hệ thống trường THPT Chuyên thì sách giáo khoa dành cho học sinh các lớp
chuyên được dùng riêng để phù hợp với yêu cầu nâng cao kiến thức, học sâu hơn so với
các học sinh không chuyên. Đối với học sinh lớp chuyên hoá cũng vậy, khi học phần
hoá học hữu cơ thì học sinh học theo tài liệu [1]. Tuy nhiên mới chỉ có cuốn sách giáo
khoa chứ chưa có cuốn sách bài tập. Và số lượng sách bài tập hoá học hữu cơ dành
riêng cho học sinh giỏi THPT chuyên còn rất ít. Chính vì lí do đó nên tôi mạnh dạn

chọn hướng nghiên cứu:
“Xây dựng hệ thống bài tập bảo vệ nhóm chức trong tổng hợp hữu cơ dùng
cho việc việc bồi dưỡng HSGQG”

Sáng kiến kinh nghiệm-Đề tài cấp cơ sở

Trang 1


Nguyễn Đình Thế

Trường THPT Chuyên Hưng Yên

II. Mục đích nghiên cứu
+ Soạn thảo một hệ thống lí thuyết hóa hữu cơ dành cho học sinh chuyên hoá theo
hướng bổ sung và hoàn chỉnh kiến thức tích cực hóa hoạt động nhận thức và phát triển
tư duy sáng tạo của học sinh.
+ Đưa ra các dạng bài tập gắn với thực nghiệm, thực tế, để bồi dưỡng HSGQG
III. Đối tượng nghiên cứu
+ Tài liệu SGK chuyên hoá học phần hoá hữu cơ.
+ Các sách tham khảo về hoá học hữu cơ
+ Học sinh đội tuyển chính thức và đội dự tuyển HSGQG.
IV. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
+ Nghiên cứu cơ sở lý luận liên quan đến đề tài.
+ Nghiên cứu chương trình, SGK chuyên hoá,
+ Nghiên cứu, xây dựng, đề xuất hệ thống bài tập tự luận nhằm củng cố vững
chắc kiến thức hoá hữu cơ của học sinh chuyên và tích cực hoá hoạt động nhận thức
của học sinh chuyên, giúp học sinh có thể làm được các bài tập hữu cơ trong đề thi
chọn học sinh giỏi Quốc gia nhằm phát triển năng lực hành động và giải quyết các vấn
đề gặp phải trong học tập, nghiên cứu.

V. Phương pháp tiến hành nghiên cứu
+ Nghiên cứu tài liệu về cơ sở lý luận, có liên quan đến đề tài.
+ Nghiên cứu tài liệu có tính chất lý luận về học sinh chuyên hoá ở trường
THPT.
+ Thực tiễn dạy và học theo tài liệu giáo khoa chuyên.
+ Đọc và nghiên cứu các sách về hoá học hữu cơ, các trang web, các bài giảng
của các trường đại học.
+ Nghiên cứu cách ra một đề bài tập về hoá học hữu cơ theo từng dạng cụ thể
+ Sử dụng các dữ kiện trong các luận văn, luận án, các bài báo khoa học về thực
nghiệm để tìm cách nghĩ ra bài tập sao cho phù hợp với thực tế bồi dưỡng HSGQG.
VI. Những đóng góp mới của đề tài
VI.1. Về mặt lí luận
- Góp phần xây dựng được một hệ thống lí thuyết hoàn chỉnh trong công tác bồi dưỡng
HSGQG môn hóa học.
Sáng kiến kinh nghiệm-Đề tài cấp cơ sở

Trang 2


Nguyễn Đình Thế

Trường THPT Chuyên Hưng Yên

- Bước đầu nghiên cứu và đề xuất bài tập hóa hữu cơ đáp ứng yêu cầu bồi dưỡng
học sinh giỏi QG.
VI.2. Về mặt thực tiễn
Đề tài này có thể sẽ là một tài liệu tham khảo tốt đối với các giáo viên dạy
chuyên hoá đồng thời là một tài liệu luyện tập đối với học sinh chuyên hoá nhất là
những học sinh đang trong đội tuyển HSGQG chính thức.

Sáng kiến kinh nghiệm-Đề tài cấp cơ sở

Trang 3


Nguyễn Đình Thế

Trường THPT Chuyên Hưng Yên

Phần hai: Nội dung
A. ĐẶT VẤN ĐỀ
1. Cơ sở lí luận
Trong số các hợp phần tạo nên hoá học hữu cơ hiện đại thì tổng hợp hữu cơ có quá
trình lịch sử lâu dài nhất. Tổng hợp hữu cơ là một lĩnh vực rộng lớn và hấp dẫn. Các
nhà hoá học ngày nay càng tạo ra nhiều phương pháp mới và sự đa dạng của tổng hợp
hữu cơ. Do vậy lượng kiến thức đặt ra cho người học là rất lớn và mênh mông. Họ sẽ
rất khó khăn trong sự tiếp thu khối kiến thức đó nếu như không có một cách lựa chọn
và hệ thống thích hợp.Trong một số giai đoạn của tổng hợp hữu cơ, phân tử phản ứng
thường “chịu tác động hoá học” một cách mạnh mẽ làm cho các nhóm chức cần được
giữ lại bị phá huỷ. Để tránh quá trình không mong muốn này phải bảo vệ nhóm chức
trong quá trình tổng hợp hay chuyển hoá các hợp chất hữu cơ.
2. Cơ sở thực tiễn
Thực tế giảng dạy một số năm cho học sinh chuyên tại trường THPT Chuyên Hưng
Yên tôi nhận thấy phần tổng hợp hữu cơ luôn là phần khó đối với học sinh. Trong quá
trình tổng hợp hữu cơ học sinh thường mắc một số sai lầm sau:
-

Chưa chọn đúng hướng đi.

-

Chưa chú ý đến việc bảo vệ nhóm chức.

Để giúp các em khắc phục được những sai sót trên đòi hỏi người giáo viên cần chỉ ra
cho các em cách lựa chọn hướng đi và phương pháp bảo vệ nhóm chức trong tổng hợp
hữu cơ.
B - NỘI DUNG
I) Bảo vệ nhóm chức trong tổng hợp hữu cơ
1) Khái niệm về bảo vệ nhóm chức trong tổng hợp hữu cơ
Trong quá trình tổng hợp hữu cơ thường xảy ra sự cần thiết phải chuyển hoá ở nhóm
chức này đồng thời phải bảo vệ nhóm chức khác trong phân tử để sao cho chúng không
bị thay đổi trong phản ứng chuyển hoá nhóm chức ở trên. Để đạt được yêu cầu đó
người ta thường sử dụng hai phương pháp cơ bản:
+ Phương pháp 1: Chọn lựa cẩn thận các tác nhân chọn lọc và điều kiện phản ứng.

Sáng kiến kinh nghiệm-Đề tài cấp cơ sở

Trang 4


Nguyễn Đình Thế

Trường THPT Chuyên Hưng Yên

+ Phương pháp 2: Chuyển hoá tạm thời các nhóm chức cần bảo vệ thành các nhóm
chức khác mà nó sẽ không bị biến đổi trong suốt quá trình chuyển hoá nhóm chức cần
thiết.
Chính phương pháp thứ hai này gọi là phương pháp bảo vệ nhóm chức trong tổng
hợp hữu cơ và các nhóm chức được thay đổi tạm thời đó gọi là nhóm được bảo vệ.
Những yêu cầu cơ bản đối với nhóm chức được bảo vệ phải là:

-

Nhóm được bảo vệ dễ dàng chuyển hoá thành các nhóm chức khác mà nhóm

chức mới này được ổn định và không tham gia vào quá trình phản ứng chuyển hoá
nhóm chức cần chuyển hoá.
-

Sau phản ứng chuyển hoá nhóm chức cần thiết, nhóm bảo vệ lại dễ dàng được

chuyển hoá lại nhóm chức cũ trong điều kiện hết sức nhẹ nhàng.
2) Bảo vệ nhóm chức ancol
Các ancol béo và thơm dễ bị oxi hoá cũng như dễ tác dụng với các tác nhân khác
như hợp chất cơ magie , kim loại, axit, vv... Để bảo vệ nhóm hidroxi trong ancol người
ta thường chuyển chúng thành:
a) Chuyển qua nhóm chức ete
Các ete bền với tác dụng của đa số các chất oxi hoá trong môi trường trung tính và

kiềm. Các hợp chất thường dùng để tạo ete với ancol là tetrahidropiran

O ,

trimetylsilylclorua (CH3)3SiCl ( trong pirindin ) , trityl( triphenylmetyl) clorua ( trong
pirindin ), benzyl (C6H5-CH2-) .
Các ete này dễ dàng chuyển lại thành ancol khi đun với dung dịch axit loãng. Với
phenol người ta thường chuyển thành ete metylic khi phản ứng với điazometan hoặc
đimetylsunfat. Loại nhóm metyl bằng cách thuỷ phân trong axit.
b) Chuyển qua nhóm chức este
Các este khá bền trong môi trường axit nên cũng được dùng để bảo vệ nhóm
–OH khi nitro hoá, oxi hoá và tạo ra cloanhiđrit của axit cacboxylic.

Để tạo thành este thường cho nhóm chức ancol tác dụng với anhiđrit axit,
cloanhiđritaxit hoặc với axit cacboxylic. Các este dễ dàng được thuỷ phân cho lại nhóm
chức ancol ban đầu.
c) Bảo vệ điol

Sáng kiến kinh nghiệm-Đề tài cấp cơ sở

Trang 5


Nguyễn Đình Thế

Trường THPT Chuyên Hưng Yên

Các điol được bảo vệ một cách thuận tiện và đồng thời ngay lập tức cả hai nhóm –
OH khi chuyển chúng thành axetat, xetat. Thường sử dụng phản ứng của chúng với
axeton hay benzanđehit để chuyển thành axetat và xetat. Các xeton thường tương tác
với cis-1,2 điol trong môi trường axit, còn benzanđehit tương tác với 1,3- điol trong sự
có mặt của ZnCl2. Sau đó các điol được tái tạo khi dùng axit loãng phân huỷ các axetat
và xetat.
3) Bảo vệ nhóm amino
Trong lĩnh vực tổng hợp peptit người ta thường sử dụng các chất sau đây để bảo vệ
nhóm amino:
_ Nhóm benzyloxicacbonyl C6H5CH2OCO- (kí hiệu Cbz) bằng cách cho benzyloxi
cacbonyl clorua C6H5CH2OCOCl tác dụng với amino axit trong môi trường bazơ. Sau
khi tổng hợp được peptit nhóm bảo vệ được loại ra khỏi phân tử peptit nhờ phản ứng
hiđro phân ( dùng H2/ Pd)
_ Nhóm tert- butoxi cacbonyl (CH 3)3C-O-CO- (kí hiệu Boc) bằng cách cho đi-tertbutylđicacbonat (CH3)3C-O-CO-O-CO-O-C(CH3)3 tác dụng với aminoaxit. Sau khi tổng
hợp được peptit nhóm bảo vệ Boc được loại ra khỏi phân tử peptit nhờ tác dụng của
HBr hoặc CF3COOH.

_ Dùng trityl clorua (C6H5)3CCl.
Axyl, axetyl, amin rất nhạy cảm với tác dụng của chất oxi hoá , vì vậy khi sử lý với
HNO3 hoặc chất oxi hoá nào khác thì phải dùng nhóm axyl để bảo vệ. Với anilin khi
tiến hành nitro hoá bằng HNO 3 thì phải khoá nhóm –NH2 bằng cách chuyển thành
axetatnilit C6H5NHCOCH3. Để hồi lại anilin phải tiến hành thuỷ phân axetatnilit trong
môi trường kiềm.
4) Bảo vệ nhóm chức cacbonyl
Nhóm cacbonyl rất nhạy cảm với tác nhân nucleofin . Vì vậy trong hợp chất lưỡng
chức chứa nhóm cacbonyl khi tác dụng với tác nhân nucleofin mà muốn giữ nguyên
nhóm cacbonyl thì phải khoá nhóm chức lại. Thông thường người ta chuyển nhóm
nhóm cacbonyl thành axetat và xetat bởi vì các dẫn xuất này bền trong môi trường
trung tính, môi trường kiềm và trong thời gian ngắn có thể bền trong môi trường axit
yếu.
Các axetat và xetat vòng bền hơn axetat và xetat không vòng, vì vậy người ta
thường dùng hơn. Tác nhân thường dùng là HOCH2CH2OH.

Sáng kiến kinh nghiệm-Đề tài cấp cơ sở

Trang 6


Nguyễn Đình Thế

Trường THPT Chuyên Hưng Yên

Trong trường hợp có nhóm nhạy cảm với axit thì sử dụng monothioaxetat và xetat
vòng, vì các hợp chất này bị tách loại trong điều kiện êm dịu hơn. Thường dùng
HOCH2CH2SH có mặt ZnCl2 .
5) Bảo vệ nhóm chức axit cacboxylic
Để bảo vệ nhóm –COOH người ta thường chuyển chúng thành nhóm chức este khi

cho chúng tác dụng với ancol. Ancol được sử dụng thông thường là CH 3OH và
C2H5OH. Nhưng trong điều kiện axit mạnh hay kiềm đối với các metyl hay etyl ese thì
sự tách loại chúng sau quá trình tổng hợp thường không có lợi.
Khi đó để thuận lợi hơn, người ta dùng tert-butylancol để chuyển hoá –COOH
thành este. Nhóm tert-butyl este được loại đi dễ dàng khi tác dụng với các axit yếu.
Nhóm benzyl este ( dễ bị loại bởi hiđrohoá cắt đứt liên kết, tức là hiđro phân) và
tricloetyleste ( bị tách loại dưới tác dụng của kẽm) cũng được sử dụng để bảo vệ nhóm
–COOH.
Sự chuyển hoá nhóm chức –COOH thành nhóm benzyleste hay tert-butyleste có
ứng dụng đặc biệt trong tổng hợp peptit.
II. Các bài tập vận dụng
Bài 1 : Thực hiện các chuyển hoá sau:
1) Từ HOCH2(CH3)2CH2Br điều chế ra HOCH2(CH3)2CH2D

O

Để bảo vệ nhóm – OH không thể dùng

vì ancol có thể bị hoàn lại dưới điều

kiện axit. Benzyl hoá cũng không hiệu quả vì Ag 2O có thể phản ứng với -Br của tác
nhân để cho - OH . Chỉ có silyl hoá là cho hiệu suất tốt.

HOCH2(CH3)2CH2Br

(CH3)3SiCl

(CH3)3SiOCH2C(CH3)2CH2Br
2)

+

HOCH2(CH3)2CH2D

2)

HOCH2C

CH

H3O

1)

Mg

(CH3)3SiOCH2C(CH3)2CH2D

HOCH2C

Sáng kiến kinh nghiệm-Đề tài cấp cơ sở

D2O

CCH3

Trang 7


Nguyễn Đình Thế

Trường THPT Chuyên Hưng Yên

Bảo vệ nhóm –OH dùng benzyl hoá không được vì khi hiđro hoá xúc tác sẽ tác

dụng vào nối ba. Dùng

O

sẽ tốt hơn .

HOCH2C

O

CH

O OCH2C CH
1)
2

C4H9Li

) CH I
3

+

HOCH2C

3)

CCH3

H3O

O OCH2C CCH3

Từ CH2=CHC(CH3)2OH điều chế ra BrCH2CH2C(CH3)2OH
Dùng benzyl hoá dễ bị bảo vệ nhóm - OH vì nếu không bảo vệ - OH, khi cho tác

dụng với HBr nhóm – OH chuyển thành Br.

CH2=CHC(CH3)2OH

C6H5CH2Br
Ag2O

CH2=CHC(CH3)2OCH2C6H5
HBr/ peoxit

BrCH2CH2C(CH3)2OH

H2/Pd

BrCH2CH2C(CH3)2OCH2C6H5

Bài 2 : Chuyển hoá 4- Brom butan-1-ol thành nonan-1,5,9-triol được dùng thêm HCHO
-

Mạch C tăng, tạo triol, bảo vệ nhóm – OH dùng (C6H5)3SiCl hoặc (CH3)3SiCl

Sáng kiến kinh nghiệm-Đề tài cấp cơ sở

Trang 8


Nguyễn Đình Thế

Trường THPT Chuyên Hưng Yên

HOCH2(CH2)2CH2Br

(CH3)3SiCl

(CH3)3SiOCH2(CH2)2CH2Br
Mg

(CH3)3SiOCH2(CH2)3CH2OH

(CH3)3SiOCH2(CH2)3CHO

1

) HCHO

(CH3)3SiOCH2(CH2)2CH2MgBr

+
)

2 H3O

) (CH3)3SiOCH2(CH2)2CH2MgBr

1

) H3O

+

HOCH2(CH2)3CH(CH2)3CH2OH

2

OH

Bài 3 : Từ CH2=CHCHO điều chế ra HOCH2CHOHCHO
Phân tích nhận thấy: - Mạch C không đổi
- Hình thành điol
Điều chế điol: oxi hoá C=C bằng KMnO 4, OsO4 hoặc cộng Br2, sau đó thuỷ phân.
Trong điều kiện đó nhóm – CHO bị oxi hoá nên trước hết phải bảo vệ nhóm – CHO. Có
thể dùng C2H5OH / HCl.
CH2=CH-CHO

C2H5OH / HCl

CH3CHCH(OC2H5)2

KOH / C2H5OH

CH2=CH-CH(OC2H5)2

Br
HOCH2CHOHCHO

dd KMnO4

+
H3O

HOCH2CHOHCH(OC2H5)2

Bài 4 : Từ glixerol điều chế ra HOCH2CHOHCHO

HOCH2CHOHCH2OH

KHSO4

CH2=CH-CHO

Sau đó làm tương tự bài 2 thu sản phẩm.
Bài 5 : Từ (CH3)2CClCHO điều chế ra CH2=C(CH3)CHO
Phải bảo vệ nhóm – CHO bằng cách dùng HOCH2CH2OH
HOCH2CH2OH

(CH3)2CClCHO

O
(CH3)2C
Cl O

KOH / C2H5OH

O
CH2=CCH3O

H3O

+

CH2=C-CHO
CH3

Bài 6 : Thực hiện sự chuyển hoá:

BrCH2CH2CHO
Sáng kiến kinh nghiệm-Đề tài cấp cơ sở

CH3CH2C

CCH2CH2CHO
Trang 9


Nguyễn Đình Thế

Trường THPT Chuyên Hưng Yên

Phải bảo vệ nhóm – CHO nếu không khi cho tác dụng với RC

CNa nhóm

– CHO cũng phản ứng
HOCH2CH2OH

BrCH2CH2CHO

O

BrCH2CH2

O

CH3CH2C CNa
+
H3O

O
CH3CH2C CCH2CH2

O

CCH2CH2CHO

CH3CH2C

Bài 7 : Thực hiện sự chuyển hoá:

CHO

CHO

HO

O

Phải bảo vệ nhóm – CHO nếu không khi cho tác dụng với H2 cả nhóm
– CHO cũng phản ứng.
CHO

O

HOCH2CH2OH

O
O

O

LiAlH4

CHO

O

+
H3O

O
HO

HO

Bài 8 : Từ 3- fomyl xiclohexanon và CH3MgBr viết sơ đồ điều chế ra:

HO

CH3
CHO

Phải bảo vệ nhóm – CHO, nếu không cả nhóm – CHO cũng phản ứng với CH3MgBr

O

O
HOCH2CH2OH

CHO

Sáng kiến kinh nghiệm-Đề tài cấp cơ sở

HO
O
O

1)

CH3MgBr

2)

+
H3O

CH3
CHO

Trang 10


Nguyễn Đình Thế

Trường THPT Chuyên Hưng Yên

Bài 9 : Từ xiclohexanon và BrCH2CH2CHO điều chế ra:

OH
CH2CH2OH
BrCH2CH2CHO

HOCH2CH2OH

BrCH2CH2

O

Mg / ete

BrMgCH2CH2

O

OH
CH2CH2OH

OMgBr

H3O +

CH2CH2

O
O
O

O
O

Bài 10 : Từ 4- brombutanal, CH3OH và CH3CHO điều chế ra
-

Từ các hợp chất mạch hở điều chế ra hợp chất mạch

O

vòng như vậy phải có sự đóng vòng, muốn có hợp chất trên H3C

O CH3

phải tổng hợp được
CH3CHOHCH2CH2CH2CHO.

Bảo

vệ

-

CHO

của

chất

BrCH2CH2CH2CHO

BrCH2(CH2)2CHO

HOCH2CH2OH

BrCH2(CH2)2

O

1

) Mg

) CH3CHO
+
) H3O

3
2

O

CH3CHOH(CH2)3CHO

CH3OH

O

H3 C

O CH3

H3O +

H3 C

O

OH

Bài 11 : Từ CH3COCH3 điều chế ra CH3COCH2CH(CH3)2
-

Mạch C phân nhánh tăng gấp đôi. Chứa chức xeton.Phải bảo vệ chức xeton

CH3COCH3

OH

CH3COCH2C(CH3)2

-H2O

OH

+

CH3COCH2CH(CH3)2

H3O

CH3COCH=C(CH3)2
HOCH2CH2OH

CH3CCH2CH(CH3)2
O
O

H2 / Ni

CH3CCH=C(CH3)2
O
O

Bài 12 : Thực hiện sự chuyển hoá:

Sáng kiến kinh nghiệm-Đề tài cấp cơ sở

Trang 11


Nguyễn Đình Thế

Trường THPT Chuyên Hưng Yên

CHO

CHO

COOH

CHO

-

Chuyển nhóm – COOH thành – CHO

-

Giữ nguyên nhóm – CHO ban đầu.

Do đó phải bảo vệ nhóm – CHO.
O

O

CHO

HOCH2CH2OH

COOH

O

SOCl2

O
COCl

COOH

H2 / Pd

CHO

O
+

H3O

O
CHO

CHO

Bài 13 : Từ CH3COCH2CH2COOCH3 điều chế ra CH3COCH2CH2CH=C(CH3)2
Chuyển nhóm – COOCH3 thành –CH=C(CH3)2. Muốn vậy phải chuyển nhóm
– COOCH3 thành nhóm – CHO, sau đó dùng phản ứng Vittic. Nhóm - CO - cũng thực

hiện phản ứng Vittic nên phải bảo vệ nó.
CH3COCH2CH2COOCH3

HOCH2CH2OH

CH3CCH2CH2COOCH3
O
O
LiAlH4

CH3CCH2CH2CHO
O
O

PCC

CH3CCH2CH2CH2OH
O
O

(C6H5)3P=C(CH3)2

CH3CCH2CH2CH=C(CH3)2
+
O
O
H 3O

CH3COCH2CH2CH=C(CH3)2

Bài 14 : Chuyển hỗn hợp cis, trans xibeton thành cis- xibeton
Bảo vệ nhóm - CO -, chuyển hỗn hợp thành hợp chất có 1 liên kết ba C

C.

Sau đó dùng tác nhân khử chọn lọc để thu được đồng phân cis.

Sáng kiến kinh nghiệm-Đề tài cấp cơ sở

Trang 12


Nguyễn Đình Thế

Trường THPT Chuyên Hưng Yên

(CH2)7

CH

O=C

(CH2)7

Br2

O=C

CH

(CH2)7

(CH2)7

CHBr
CHBr
HOCH2CH2OH

(CH2)7

O

C

C

O

O

KOH/C2H5OH

O

C

(CH2)7

(CH2)7

CHBr

(CH2)7

CHBr

C

H2 / Pd

O

(CH2)7

C

(CH2)7

C

H

C
O

(CH2)7

+

H3O

O=C
(CH2)7

H

C
C

H
H

Bài 15 : Từ toluen hãy tổng hợp
a)

4- Cloro-2-metyl anilin

CH3

CH3

CH3

NO2

NO2

HNO3

SO3H

CH3

CH3

NH2

[H]

SO3H

Muốn thế tiếp -Cl vào vị trí 4 so với nhóm – NH2 phải chuyển – NH2 thành
– NHCOCH3 có kích thước lớn định hướng cho -Cl vào vị trí para.

CH3
NH2

CH3
NHCOCH3

(CH3CO)2O

+ Cl2
Fe

CH3

CH3
NHCOCH3

NH2

OH

Cl

Cl

2- Bromo-1-iođo-4-metyl benzen

Sáng kiến kinh nghiệm-Đề tài cấp cơ sở

Trang 13


Nguyễn Đình Thế
CH3

CH3

Trường THPT Chuyên Hưng Yên
CH3

CH3

(CH3CO)2O

[H]

HNO3

NO2

NHCOCH3

NH2

Br2/Fe

CH3

CH3

CH3

CH3
NaNO2 / HCl

KI

Br

OH

I

Br
NHCOCH3

Br

Br

NH2

N+
2

Bài 16 : Từ benzen và các hoá chất cần thiết hãy tổng hợp ra :

N=N

H2N

SO2NH2

NH2
- Muốn có chất A phải có:
NH2
H 2N

và

+
N2

SO2NH2

Nên phải điều chế hai chất đó trước.
HNO3

NO2

[H]

NH2
H2N

O2N

NO2

NH2

(CH3CO)2O

NHCOCH3
HOSO2Cl

H2N

SO2NH2

OH

CH3CONH

SO2NH2

NH3

CH3CONH

SO2Cl

NaNO2 / HCl

NH2
+
N2

SO2NH2

H2 N

H2N

N=N

SO2NH2

NH2

Sáng kiến kinh nghiệm-Đề tài cấp cơ sở

Trang 14


Nguyễn Đình Thế

Trường THPT Chuyên Hưng Yên

Bài 17 : Tổng hợp đi peptit glyxyl alanin từ các amino axit tương ứng
-

Bảo vệ nhóm – NH2 của glyxin.

H2NCH2COOH

CbzCl

OH

CbzNHCH2COOH

PCl5

CbzNHCH2COCl
OH

H2 / Pd

NH2CH2CONHCHCOOH
CH3

CH3CHCOOH
NH2

CbzNHCH2CONHCHCOOH
CH3

Bài 18 : Tổng hợp peptit glyxyl alanyl phenyl alanin từ các amino axit tương ứng
-

Bảo vệ nhóm – NH2 của glyxyl
CbzCl

CbzNHCH2COOH

H2NCH2COOH OH
-

Bảo vệ nhóm – COOH của alanin

H2NCHCOOH

C6H5CH2OH

CH3

CbzNHCH2COOH

H2 / Pd

NH2CH2CONHCHCOOH
CH3
OH

H2NCHCOOCH2C6H5
CH3

CbzNHCH2CO NHCHCOOCH2C6H5
CH3

Cbz-Cl

CbzNHCH2CO NHCHCOOH
CH3

-

Từ phenyl alanin bảo vệ nhóm – COOH

C6H5CH2CHCOOH

C6H5CH2OH

HCl

NH2

C6H5CH2CHCOOCH2C6H5
NH2
DCC

H2 / Pd

CbzNHCH2CONHCHCOOH
CH3

CbzNHCH2CONHCHCONHCHCH2C6H5
CH3
COOCH2C6H5

H2NCH2CONHCHCONHCHCOOH
CH3

CH2C6H5

.

Bài 19 : Tổng hợp 3-o-metyl-β-D-glucopiranozo từ glucozo
Sáng kiến kinh nghiệm-Đề tài cấp cơ sở

Trang 15


Nguyễn Đình Thế

-

Trường THPT Chuyên Hưng Yên

Cần phải bảo vệ các nhóm – OH ở vị trí 1,2,5 và 6. Các nhóm – OH ở vị trí syn

mới phản ứng được với anđehit và xeton, ở dạng vòng 6 cạnh không có các nhóm – OH
ở vị trí syn mà chỉ dạng vòng 5 cạnh mới có các nhóm – OH ở vị trí syn. Trường hợp
này phản ứng ngưng tụ xảy ra đối với vòng 5 cạnh.

HO

HO

CH2OH
O

OH
H

HO

OH

OH

O
+
H3 O

HO
HO

H

O

CH3COCH3

O

O

HO
O

OH

O

H2O, HCl

HO
CH3O

CH2OH
O
OH

OH

Bài 20 : Chuyển hoá D- glucozo thành D- anlozơ
O

O
O

H

RuO4

HO

O

O

[O]

O

O
H

O

O

LiAlH4

O

O

H

O

O

OH O

O

O

H2O, HCl

HO

CH2OH
O
OH

HO

+

HO

OH

CH2OH
O
HO

OH

OH

α-và β-D-anlo piranozo

Sáng kiến kinh nghiệm-Đề tài cấp cơ sở

Trang 16


Nguyễn Đình Thế

Trường THPT Chuyên Hưng Yên

Phần thứ ba : KẾT LUẬN
1. Đề tài đã thực hiện được các mục tiêu sau:
- Bồi dưỡng kiến thức và kỹ năng cho học sinh giỏi tham dự các kỳ thi Học sinh
giỏi cấp Tỉnh, cấp Quốc gia và thi chọn đội tuyển thi Olimpic Hoá học Quốc tế
- Đã chuẩn hóa các kiến thức hoá học hữu cơ, đó là nội dung kiến thức nền tảng,
xuyên suốt chương trình mà học sinh cần được trang bị.
- Đã đề xuất hệ thống bài tập kèm theo hướng dẫn giúp học sinh có khả năng tự
học và tự nghiên cứu phục vụ cho kì thi chọn HSG cấp Quốc gia và Quốc tế
2. Khối lượng công việc mà tác giả làm được :
- Về mặt nội dung, đề tài đã tổng kết và làm chính xác hóa các khái niệm, chuẩn
xác nội dung và đã đưa ra các ví dụ minh họa cho lí thuyết.
-Các câu hỏi và bài tập đó được sắp xếp một cách khoa học, tư duy logic theo
trình độ nhận thức người học, người đọc.
- Đã thực nghiệm sư phạm kết quả ứng dụng đề tài đối với đội tuyển HSGQG
trong bốn năm học liên tiếp: 2009-2010, 2010-2011, 2011-2012, 2012-2013 ở trường
THPT Chuyên Hưng Yên, kết quả đạt được cụ thể như sau:
• Năm học 2009-2010 thi học sinh giỏi quốc gia có 6/6 em đoạt giải, trong đó có
5 giải ba, 1 khuyến khích.
• Năm học 2010-2011 thi học sinh giỏi quốc gia có 7/8 em đoạt giải, trong đó có
5 giải ba và 2 giải khuyến khích.
•

Năm học 2011-2012 thi học sinh giỏi quốc gia có 7/8 em đoạt giải, 1 giải nhì, 5
giải ba, 1 giải khuyến khích và có 1 HS được BGD & ĐT triệu tập tham gia kì
thi chọn đội tuyển Quốc gia tham dự kì thi Olympic quốc tế.

•

Năm học 2012-2013 thi học sinh giỏi quốc gia có 9/9 em đoạt giải, 1 giải nhì, 1,
giải nhì, 6 giải ba, 1 giải khuyến khích và có 2 HS được BGD & ĐT triệu tập
tham gia kì thi chọn đội tuyển Quốc gia tham dự kì thi Olympic quốc tế.

3. Đề tài không những được áp dụng vào giảng dạy thực tế cho đối tượng bồi dưỡng học
sinh giỏi quốc gia mà còn có tác dụng lớn trong việc bồi dưỡng đội ngũ giáo viên tham
gia bồi dưỡng HSGQG, QT.
Hưng Yên, ngày 20 tháng 05 năm 20013
Sáng kiến kinh nghiệm-Đề tài cấp cơ sở

Trang 17


Nguyễn Đình Thế

Trường THPT Chuyên Hưng Yên

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Duy ái, Nguyễn Tinh Dung, Trần Thành Huế, Trần Quốc Sơn, Nguyễn
Văn Tòng - Một số vấn đề chọn lọc của hoá học- NXB Giáo dục -2000 (Tập 2,3).
2. Đề thi học sinh giỏi Quốc Gia từ năm 1998 đến năm 2012.
3. Đề thi chọn đội tuyển Olympic Quốc tế từ năm 1998 đến năm 2012.
4. Đề thi Olympic Quốc tế từ năm 1999 đến năm 2012.
5. Ngô Thị Thuận- Bài tập hóa hữu cơ tập 1,2- NXB khoa học kĩ thuật- 2008

6. Olympic hoá học Việt Nam và Quốc tế- NXB Giáo dục- 2000, 2002- (Tập I,
II, III, IV, V).
7. Tài liệu dùng cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi trung học phổ thông- Bộ Giáo
dục và đào tạo- 2002.
8. Tuyển tập đề thi Olympic 30-4 các năm – NXB Giáo dục.
9. Từ điển hoá học- (1981), NXB Khoa học và kĩ thuật Hà Nội.
10. Phạm Đình Hiến, Vũ Thị Mai, Phạm Văn Tư: Tuyển chon đề thi HSG các
tỉnh và Quốc gia THPT môn Hoá Học. NXB giáo dục, năm 2002
11.Preparatory problems 41th International Chemistry Olympiad (IChO-2009)
12.Preparatory problems 42th International Chemistry Olympiad (IChO-2010)
13.Preparatory problems 43th International Chemistry Olympiad (IChO-2011)
14.Preparatory problems 44th International Chemistry Olympiad (IChO-2012)
15.Preparatory problems 45th International Chemistry Olympiad (IChO-2013)

Sáng kiến kinh nghiệm-Đề tài cấp cơ sở

Trang 18


Nguyễn Đình Thế

Sáng kiến kinh nghiệm-Đề tài cấp cơ sở

Trường THPT Chuyên Hưng Yên

Trang 19