bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học thpt chuyên đề HƯỚNG KHÔNG GIAN của một số PHẢN ỨNG hữu cơ

1

A. phần mở đầu
I. lý do chọn đề tài
Hóa lập thể động là một vấn đề vô cùng hấp dẫn và lý thú. Cho đến nay ngời ta vẫn cha hoàn
toàn giải thích đợc tại sao hai đồng phân quang học có tính chất vật lý và hóa học không hề
khác biệt nhng lại có tính chất sinh học khác hẳn nhau. Chúng ta hãy thử tởng tợng trong quá
trình tổng hợp một loại biệt dợc chữa bệnh do virus X, nếu chúng ta chọn phơng án tổng hợp
thứ nhất thì hiệu suất của phản ứng rất cao, nhng sản phẩm tạo ra lại là một hỗn hợp hai đồng
phân quang học mà không thể tách riêng, chỉ một trong hai đồng phân đó là có tác dụng đến
loại virus X, còn đồng phân kia thì không có tác dụng này. Trong khi đó phơng án thứ 2 sẽ tạo
ra sản phẩm có độ tinh khiết quang học cao hơn nhng lại có hiệu suất thấp hơn. Việc lựa chọn
phơng án 2 hiển nhiên sẽ làm tăng giá thành sản phẩm lên rất nhiều, điều đó sẽ làm các hãng dợc phẩm phải cân nhắc và đa ra bài toán sản xuất thực tế. Loại thuốc dành cho ngời nghèo có
thể sử dụng phơng án 1, ngời có thu nhập thấp sẽ phải chấp nhận đa thêm vào cơ thể một lợng
biệt dợc không có tác dụng với con virus X, thậm chí có khi còn có hại cho cơ thể.Tuy nhiên
việc sản xuất vừa đáp ứng đợc nhu cầu của ngời mua, vừa giải quyết đợc công ăn, việc làm Ta
có thể thấy rất rõ ràng hớng không gian của một ( hoặc một số) phản ứng hóa học rút cuộc đã
có ảnh hởng sâu sắc đến các vấn đề của xã hội: công ăn việc làm của ngời dân, khả năng đợc
chữa bệnh của ngời nghèo và ngời giàu, lợi nhuận của doanh nghiệp.
Nh vậy việc nghiên cứu hớng không gian của phản ứng là cần thiết, đó là lý do tại sao đây là
vấn đề khá đợc a thích trong các đề thi học sinh giỏi Hóa Học hàng năm. Đây cũng là lý do tại
sao chúng tôi lựa chọn và nghiên cứu đề tài hớng không gian của một số phản
ứng hữu cơ để đa đến hội thảo khoa học của các trờng chuyên khu vực Duyên Hải và Bắc
bộ năm học 2013-2014.
II. mục đích của đề tài
Mục đích của đề tài này là nghiên cứu hớng không gian ( hóa lập thể) của một số phản ứng hữu
cơ thông dụng trong chơng trình thi học sinh giỏi môn Hóa học. Do khuôn khổ của đề tài nên
chúng tôi lựa chọn ba phản ứng hay gặp nhất, những phản ứng còn lại sẽ đợc đề cập đến vào
một dịp khác. Trong phần này chúng ta sẽ nghiên cứu về sự raxemic hóa, hớng không gian của
các phản ứng hữu cơ: phản ứng thế nucleophin, phản ứng Diels-Alder, phản ứng cộng
nucleophin , ảnh hởng của cấu tạo không gian đến khả năng phản ứng của các phản ứng nêu

trên.

B. Phần Nội dung
I. Sự raxemic hóa
Sự raxemic hóa là sự biến đổi một đối quang tinh khiết thành biến thể raxemic. Sự raxemic
hóa có thể xảy ra dới tác dụng của các yếu tố khác nhau: thời gian, nhiệt, các tác nhân khác
nhau .
Sự raxemic hóa có thể xảy ra một cách đơn giản khi bảo quản chất hoạt động quang học
trong một thời gian nào đó. Quá trình đó đợc gọi là sự tự raxemic hóa. Sự tự raxemic hóa có thể
xảy ra đối với các chất ở trạng thái rắn, lỏng và ngay cả trong dung dịch. Ví dụ cho sự tự
raxemic hóa đối với chất rắn là trờng hợp axit (+)phenylbromaxetic. Khi giữ trong thời gian
khoảng ba năm axit này hoàn toàn mất tính hoạt động quang học.
Song trong thực tế thờng sự raxemic hóa không tự xảy ra mà đợc kích thích bởi các yếu tố
lý hóa nào đó. Các xúc tác đợc dùng cho sự raxemic hóa nh các tác nhân kiềm, axit. Thí dụ chất
1,3,4-triphenylbutanon-2 (I) quay phải dễ dàng bị raxemic hóa khi có mặt axit sunfuric ở nhiệt
độ phòng. Xúc tác cho quá trình raxemic hóa các axit thế halagen ở vị trí và các este của nó
là các ion halogen.
Có nhiều quá trình raxemic hóa trớc kia đợc gọi là sự tự raxemic hóa trong thực tế có sự có
sự tham gia của vết xúc tác. Chẳng hạn sự "tự raxemic hóa" este của axit bromsuccinic có thể
ngừng lại khi có mặt khi có bạc kim loại để tơng tác với vết ion brom. Hoặc nh một lợng kiềm
không đáng kể (ở những dụng cụ bằng thuỷ tinh đã khử kiềm) cũng vẫn xúc tác đợc cho quá


2
trình raxemic hóa. Ví dụ axit (+)mononitrophenic (II) trong xyclohexanon bị raxemic hóa trong
bình cầu thuỷ tinh khoảng 60 lần nhanh hơn khi chứa chúng trong bình thạch anh. Từ đó có thể
rút ra kết luận có ý nghĩa thực tế quan trọng là khi làm việc với chất hoạt động quang học cần
phải tránh môi trờng kiềm.
H

OOC

H

OOC

Cl
C

HO

HOH

C

HO

Cl

CH 2

CH 2

COO

COO

A g2O,
OOC

C

CH 2

+

Cl

COO
L-(+ )-malat

H 2O
H

H
C

COO
CH 2

L-(-)-succinat

O

H
C

Cl

Ag

O

C

C

CH 2

OOC
COO

O

O

H

O

C

C

CH 2

OH 2

O
lacton

OOC

H
C

H
+

H

CH 2
COO
L-(-)-malat

cất.

Sự raxemic hóa có thể xảy ra dới tác dụng của nhiệt thậm chí ngay cả trong quá trình chng

Khả năng raxemic hóa của các chất cũng rất khác nhau. Những hợp chất dễ bị raxemic hóa
nh axit lactic, alanin khó raxemic hóa hơn nh rợu amylic, - phenyletylamin. Este
điisobutyltactrat rất khó bị raxemic hóa ngay cả khi đun nóng trong nhiều ngày ở nhiệt độ
2000C, Những hiđrocacbon có nguyên tử cacbon bậc ba bất đối xứng, ví dụ: sec-butylbenzen
thực tế không bị raxemic hóa. Từ những ví dụ đa ra ở trên cho thấy những hợp chất ít hoạt động
hóa học nói chung cũng ít có khuynh hớng raxemic hóa.
Để giải thích quá trình raxemic hóa này đã có nhiều giả thiết đợc nêu ra. Các giả thuyết này
thống nhất với nhau ở chỗ sự raxemic hóa đợc thực hiện bằng cách đứt liên kết để tạo ra trạng
thái trung gian có nguyên tử cacbon ở trạng thái lai hóa sp 2. ở trạng thái này cacbon trung tâm
có ba liên kết hóa trị nằm trong một mặt phẳng.
b

a
c
Nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử bị tách ra có thể sau đó tấn công trạng thái trung gian này
vào cả hai phía của mặt phẳng với xác suất nh nhau, do đó dẫn tới hiện tợng raxemic hóa.
Một trong các giả thuyết đợc nêu ra ở trong thế kỷ vừa qua là cơ chế enol hóa. Cơ sở của
thuyết này dựa vào dữ kiện thực nghiệm sau: sự raxemic hóa xảy ra đặc biệt dễ khi cạnh
nguyên tử cacbon bất đối có nhóm cacbonyl. Ví dụ khi enol hóa, meton đã mất một trong hai
trung tâm bất đối xứng, còn khi chuyển enol này thành dạng xeton thì không chỉ cấu hình ban
đầu đợc hình thành mà cả cấu hình antipot đối với trung tâm bất đối xứng ở dới cũng đợc hình
thành.
H3C

H

H

H 3C

O
CH(CH3)2

H3C

H

O

OH
CH(CH3)2

H

(CH3)2CH

H

Sự biến hóa menton thành isomenton biểu diễn bằng sơ đồ ở trên xảy ra đặc biệt dễ khi có
mặt kiềm. Ngời ta nhận thấy trong trờng hợp vừa nêu, cũng nh trong nhiều trờng hợp khác tác
nhân làm xúc tác cho sự raxemic hóa cũng đồng thời xúc tác cho sự enol hóa - đó là ion
hiđroxil và proton.
Một vài chục năm trớc đây cơ chế enol hóa đợc thừa nhận là cơ chế chung cho sự raxemic
hóa, song hiện nay ngời ta thấy cơ chế này không phải cơ chế duy nhất. Nhiều ví dụ raxemic
hóa trớc đây đợc coi là kết quả của sự enol hóa thì hiện nay đợc giải thích theo cơ chế ion.


3
Chẳng hạn sự có mặt các nhóm cacboxil, cacbonyl, nitril và nhiều nhóm khác làm tăng tính axit
của nguyên tử hiđro ở vị trí đều có thể làm dễ dàng cho sự hình thành cacbonion và dẫn đến
sự raxemic hóa (dới tác dụng của bazơ). Thuộc vào hợp chất này có thể dẫn ra axit hiđroxiphenylaxetic (III) các đồng đẳng của axetophenon (IV) các xeton kiểu (V).
C6H5

CH

COOH

C6H5

OH

C

CH

O

CH3

C2H5

C6H5

CO

R

R'
(V)

(IV)

(III)

CH

Đặc biệt tốc độ raxemic hóa các xeton kiểu (V) giảm khi gốc R có tính chất đẩy điện tử, bởi vì
gốc R đã làm giảm khả năng ion hóa của nguyên tử hiđro ở trung tâm bất đối. Sự raxemic hóa
có thể xảy ra qua giai đoạn hình thành cacbocation.
R''

X

R

R

C

R'

C

R'
X

R

C

R''

R''

R'

X

Xúc tác cho quá trình raxemic hóa theo cơ chế tạo thành cacbocation có thể dùng các axit
Liuyt.

CH3

CH3
C6H5

C

+

Cl

C6H5

AlCl3

C

+

AlCl4

H

H

Quá trình raxemic hóa bằng nhiệt đã xảy ra theo cơ chế hình thành gốc tự do. Nhờ năng lợng nhiệt đã xảy ra sự đứt đồng cực liên kết giữa nguyên tử bất đối với một nhóm thế.
Gốc tự do sinh ra có cấu trúc phẳng, nên khi kết hợp lại với nhóm thế vừa đứt ra có khả
năng hình thành raxemat.
Sự raxemic hóa các ancol có thể do phản ứng oxi hóa khử với sự hình thành hợp chất
cacboxyl trung gian.
R
R'

H

oxihoá

C

OH
khử

R

C

khử

O

oxihoá

R'

R'
R

C

OH

H

Ngoài ra sự raxemic hóa có thể xảy ra ở phản ứng thế nếu nhóm đa vào đồng nhất với nhóm
bị thế.
I

+

C

I

I

C

I

I

C


4
II. Hóa lập thể của phản ứng thế nucleophin vào nguyên tử
cacbon no
Hớng không gian của phản ứng thế nucleophin vào nguyên tử cacbon no đã đợc thiết lập
bởi Ingold: thế nucleophin theo cơ chế SN2 có làm theo sự quay cấu hình, thế theo cơ chế S N1
thờng xảy ra sự raxemic hóa hoặc quay cấu hình một phần, còn khi có mặt hiệu ứng kề trong
phân tử thì phản ứng thế xảy ra với sự bảo toàn cấu hình.
Phản ứng theo cơ chế SN2 đi qua trạng thái chuyển tiếp, ở trạng thái này tác nhân tơng tác

với trung tâm bất đối khi mà liên kết giữa trung tâm bất đối với nhóm bị thế cha bị đứt hoàn
toàn. Mô hình có lợi nhất cho trạng thái chuyển tiếp này là nhóm thế (tác nhân) và nhóm bị thế
sắp xếp trên một đờng thẳng ở hai phía đối với trung tâm bất đối (xem hình XII-1 và XII-2).
X

Y

X

Y +

+

R2
R3

X

R1

R1
Y

+

Y

C

Y

X

C
R2

R1


X

Y

C

R2

+

X

R3

R3

Hình XII-1: Hớng không gian của phản ứng thế S N2

+

Y

+

+

C

X

Y

C

Y

X

sp3

+

C

X

sp3

trạng thái chuyển tiếp
giả p

Hình XII-2: Sự xen phủ các obitan trong trạng thái
chuyển tiếp của phản ứng thế SN2

Sau khi trạng thái chuyển tiếp hình thành nhóm X tách ra và các liên kết R-C chuyển sang
phía trớc kia có nhóm X. Sản phẩm cuối cùng lần nữa trở thành cấu tạo tứ diện nhng tứ diện này
đối xứng gơng với tứ diện ban đầu. Nh vậy hoạt tính quang học của sản phẩm vẫn còn, nhng
cấu hình đã thay đổi ngợc lại.
Để chứng minh sự đúng đắn về hớng không gian của phản ứng S N2 vừa nêu trên, ngời ta
đã tiến hành nghiên cứu sự raxemic hóa khi cho các dẫn xuất halogen quang hoạt tác dụng với
các muối có chứa halogen phóng xạ:
X

+

C

X

X

C

+

X

Khi so sánh hằng số tốc độ raxemic hóa (k rax) với hằng số tốc độ trao đổi đồng vị (k t, d) thấy
tốc độ của sự raxemic hóa lớn gấp hai lần tốc độ trao đổi halogen phóng xạ (k rax = 2kt.đ). Tỷ lệ
nh vậy chỉ có khi mỗi lần trao đổi halogen phóng xạ đã xảy ra sự nghịch đảo cấu hình, còn sự
raxemic hóa nhanh hơn vì nó đã xảy ra hoàn toàn ngay sau khi một nửa tổng số phân tử đã đợc

thay thế.
Nhiều công trình nghiên cứu đã chứng minh rằng hớng không gian của phản ứng thế SN2
vào nguyên tử cacbon bậc nhất, bậc hai, và bậc ba hoàn toàn nh sau: để nghiên cứu lập thể của


5
phản ứng thế vào nguyên tử cacbon bậc nhất cần phải điều chế hợp chất quang hoạt có nguyên
tử cacbon bất đối đã "hiđro-đơteri hóa". Thí dụ khi thuỷ phân bằng kiềm hợp chất ptoluensunfonat của 1-đơteroetanol đã nhận thấy sự nghịch đảo cấu hình của sản phẩm sinh ra.
Trong một số trờng hợp hớng không gian của phản ứng thế SN2 còn phụ thuộc vào tác
nhân. Valđen khi nghiên cứu phản ứng thuỷ phân axit (S) -closuccinic (anion của axit là
closuccinat) đã nhận thấy khi dùng KOH đã thu đợc axit (R)-malic (quay cấu hình) còn khi
dùng Ag2O lại thu đợc axit (S)-malic (giữ nguyên cấu hình). Hiện tợng này đợc giải thích nh
sau:
OOC

H

H

OOC

Cl
C

HO

HOH

C

HO

Cl

CH 2

CH2

COO

COO

H
COO
C

+

Cl

CH 2
COO
L-(+)-malat

L-(-)-succinat
Ag2O, H 2O
OOC

O

H

H

O

C

C

CH 2

Cl

Ag

O

C

C

CH 2

OOC
COO

O

H

O

C

C

CH 2

OH 2

O
lacton

OOC

H
C

H
+ H

CH2
COO
L-(-)-malat

Khi tác dụng của KOH thì xảy ra sự thế clo bằng tác nhân nucleophin mạnh OH- đồng thời
kèm theo thay đổi cấu hình (nghịch đảo Valđen). Trái lại khi tác dụng bằng oxit bạc thì xảy ra
hai lần quay cấy hình (hai lần nghịch đảo Valđen), lần nghịch đảo thứ nhất xảy ra khi tạo thành
lacton của axit L-malic (sự thế clo bằng anion cacboxil trong môi trờng kiềm yếu có khả năng

tạo thành phức giữa clo và ion bạc).
Trong môi trờng kiềm hoặc axit yếu -lacton bị thuỷ phân bằng cách đứt liên kết (b), nghĩa
là sự thế xảy ra ở nguyên tử cacbon bất đối (nghịch đảo lần thứ hai). Kết quả là anion của axit
L(-) malic đợc tạo thành.
Phản ứng thế nucleophin theo cơ chế SN1 có thể xẩy ra với sự raxemic hóa hoặc quay cấu
hình một phần. Các khả năng vừa nêu hoàn toàn phụ thuộc vào thời gian tồn tại của
cacbocation. Nh đã biết, cacbocation có cấu trúc phẳng do đó ở giai đoạn thứ 2 của phản ứng
tác nhân nucleophin có thể tấn công vào hai phía của mặt phẳng với xác suất nh nhau (xem
hình XII-3). Kết quả của phản ứng là hình thành hỗn hợp ramêmic.
Thực tế trong đa số trờng hợp song song với sự raxemic hóa đa quan sát thấy sự quay cấu
hình. Điều này đợc giải thích rằng anion X- đã chắn (che lấp) đờng tấn công của tác nhân
nucleophin vào cacbocation phẳng, do đó Y- buộc phải u tiên tấn công vào phía đối diện giống
nh hớng thế theo cơ chế SN2.


6

Y
Quay cấu
hình

Y

Raxemic
hóa
(+)
Bảo toàn
cấu hình
Y
Hình XII-3: Hớng không gian của

Y phản ứng SN1.
Nh vậy ta thấy thời gian tồn tại của cacbocation càng ít, cacbocation càng mau chóng phản
ứng với tác nhân nucleophin, nghĩa là khả năng chắn của anion X- càng lớn vì anion cha kịp đi
ra xa khỏi cacbon trung tâm, do vậy phần trăm quay cấu hình càng lớn. Ngợc lại thời gian tồn
tại của cacbocation càng lớn thì xác suất tấn công của tác nhân nucleophin vào cả hai phía càng
cao, do đó khả năng raxemic hóa càng nhiều.
Thời gian tồn tại của cacbocation lại phụ thuộc vào một số yếu tố: cấu tạo của cacbocation,
bản chất của tác nhân nucleophin (hoạt động hóa học), nồng độ của tác nhân và bản chất của
dung môi.
Những đặc thù về hóa lập thể còn xuất hiện ở các phản ứng điều chế dẫn xuất halogen từ rợu bằng cách cho tác dụng với halogenuaphotpho, thionylclorua hoặc photgen. Tất cả các phản
ứng này đầu tiên đều đi qua giai đoạn hình thành sản phẩm ngng tụ giữa rợu và tác nhân (trong
một số trờng hợp có thể tách đợc những sản phẩm ngng tụ), và chỉ sau đó mới tham gia vào
phản ứng thế nuelophin thực thụ. Chúng ta hãy xem xét phản ứng giữa rợu và thionylclorua tạo
ra dẫn xuất halogenua ankyl. ở đây có hai khả năng:

C

SOCl2

+

OH

C

O

SOCl

+

HCl

(Tách đợc)
Cl

+

C

O

S
Cl

SN2

Cl

O

O
C

S

O

Cl

+

C

SO2 + Cl

(1)

quay cấu hình
SN 1

C

Cl

+

SO2

(2)

giữ nguyên cấu hình

Khả năng thứ nhất xảy ra khi dùng halogenuaphotpho, thionylclorua và có mặt piriđin hoặc
amin bậc ba. Khả năng thứ hai xảy ra khi trong phân tử closunfit có sự "thế nội phân tử" (phản


7
ứng SNi). Phản ứng thế nucleophin xảy ra với sự giữ nguyên cấu hình còn gặp khi trong phân tử
có hiệu ứng kề .

* Phn ng SNi
Trong phn ng th nucleophin loi ny thỡ thng sn phm thu c l gi nguyờn cu
hỡnh do s tn cụng cựng mt phớa vi nhúm i ra. Hin c ch chuyn vũng ó b bỏc b bi
nhiu lý do khỏc nhau, c ch c chp nhn rng rói hin nay l c ch i theo s to
thnh cacbocation nh hỡnh di

Tuy nhiờn nu trong h phn ng cú mt tỏc nhõn baz nh pyridin thỡ s li cho sn phm
nghch chuyn cu hỡnh nh SN2
Các halogenuahiđro trong các dung môi không phân cực (trong điều kiện này halogenuahiđro ở
trạng thái không phân ly) tác dụng với rợu bậc nhất ở nhiệt độ thấp cho các halogenuaankyl u
tiên giữ nguyên cấu hình. Trong nớc hoặc ở nhiệt độ cao các axit halogenhiđric tác dụng với rợu thờng tạo ra các sản phẩm không thuần nhất về mặt lập thể, ngoài ra còn có các đồng phân
về vị trí và các sản phẩm chuyển vị khung cacbon.


8
II. Hóa lập thể của phản ứng Diels Alder (Phản ứng Đinxơ - Anđe)
Phn ng cng úng vũng Diels - Alder l mt phn ng peri húa xy ra gia mt dien (4
electron pi) v mt dienophin (2 electron pi) to ra sn phm l vũng xiclohexen. Hng ngn
thớ d v phn ng Diels-Alder ó c bit n v chỳng xy ra mt cỏch d dng nhit
phũng (hoc khi un núng nh). Mt vớ d n gin l phn ng gia butadien v dimetyl
maleat (cis) v dietyl fumarat (trans) c dn ra di õy:

+

Dien

Dienophin

sản phẩm cộng

Đien và đienophin có thể là những hợp chất mạch vòng hoặc mạch hở. Ví dụ phản ứng giữa
buta-1,3-đien (đien) với anhiđrit maleic (đienophin):
CO
+

CO
O

O
CO

CO

phn ng cng xy ra d dng hn thỡ hai thu i xng ca hai cht phn ng phi cú tớnh
i xng v cú v trớ thun li nht cú th hỡnh thnh liờn kt. iu ny cú th c thc
hin bi hai cỏch: Tn cụng supra (suprafacial) v antara (antarafacial). S tn cụng supra xy
ra khi cỏc thu cú tớnh i xng nh nhau nm i din nhau cũn tn cụng antara xy ra khi
mt thu ca cht phn ng nm trờn cựng mt mt phng cũn thựy ca cht cũn li nm di
mt phng. Xem hỡnh:


9

i vi phn ng cng úng vũng [4+2] ny thỡ chỳng ta s xột LUMO ca dien v HOMO
ca anken (Cú th chn HOMO ca dien v LUMO ca anken). S i xng ca hai trng thỏi
ny thỡ dn n s tn cụng supra (xem hỡnh). S tn cụng supra lm bo ton cu hỡnh ca
anken ban u cng nh dng s-cis (hai liờn kt ụi nm v mt phớa ca liờn kt n) ca dien
(ch cú dng s-cis ca dien mi tham gia phn ng m thụi) cũn s tn cụng antara lm thay i
cu hỡnh ca sn phm (do mt trong s cỏc cht ban u phi quay). Trong phn ng DielsAlder thỡ cú s bo ton cu hỡnh (do cú s tn cụng supra)

Phản ứng cộng Đinxơ-Ande đợc tuân theo những quy luật lập thể nh sau:


10
a. Cấu tử đien phản ứng theo kiểu cộng 1,4 và chỉ có cấu dạng S- cis của chúng mới có thể
tham gia phản ứng.
b. Quy tắc cộng cis: Đien cộng vào đienophin theo sơ đồ cộng cis (xem hình XI-6) và cấu
hình của đien cũng nh của đienophin đợc giữ nguyên trong sản phẩm cộng.

C

C
chứ không phải

C

C
Hình XII-6: Sơ đồ cộng cis

Quy tắc cộng cis với sự bảo toàn cấu hình của các chất tham gia phản ứng có thể minh hoạ
bằng các ví dụ sau:
CH3

NC

C
C

NC
NC

NC

H

H
CH3
H

H
H

NC

CN

C
C

H

H
NC

CN
H

CH3

CH3
Hiệu suất: 94%

Tnc: 298 - 300oC

CH3

CH3
Hiệu suất: 100%
Tnc: 239 - 241oC

Từ ví dụ trên cho thấy sự sắp xếp của các nhóm thế trong cis- và trans- đienophin đợc giữ
nguyên trong sản phẩm.
Cấu hình của cấu tử dien cũng đợc giữ nguyên trong sản phẩm. Chẳng hạn khi cho transtrans-1,4-điaxetoxibutadien phản ứng với vinyl cacbonat và sau đó thuỷ phân tiếp đã thu đợc
xyclohexentetraol; tất cả các nhóm thế của sản phẩm này đều sắp xếp ở vị trí cis:


11
OCOCH3
CH H
CH

O

C
+

C

CH

O

C

CH H

thuỷ phân

210oC
CH 3COO

O

OCOCH3
O

HO

O

OCOCH 3

OH
HO

OH

C
O

c - "Qui tắc chồng chất cực đại" tính cha no (còn gọi là quy tắc cộng enđo): Quy tắc này
đợc mô tả nh sau: trong phức trung gian các phân tử dien và đienophin đợc sắp xếp trong hai

mặt phẳng song song và các phân tử định hớng để liên kết đôi trong đien nằm gần các nhóm
thế cha no của đienophin (những nhóm thế này đợc quy ớc biểu thị bằng vòng tròng tô đậm
trong sơ đồ dới đây):

Sản phẩm

Sản phẩm
phức trung gian

phức trung gian

Quy tắc "chồng chất cực đại" tính chứa no còn đợc phát biểu một cách khác: cấu hình của
sản phẩm cộng đợc xác định bởi khuynh hớng để liên kết đôi vừa sinh ra nằm trong vùng gần
với các nhóm thế hoạt động.
Phù hợp với quy tắc này, trong hệ thống xyclopentađienanhiđritmaleic chỉ tạo ra sản phẩm
enđo:

O
H
H

C

O
Sản phẩm exo

H

C

O

O
O

C

C
H

O
H

O
O

C

O

H
H

C
H

O

C

O
C
O
Sản phẩm endo

Trong trờng hợp chung, các nhóm thế cha no của đienophin luôn luôn chiếm vị trí enđo
trong sản phẩm, từ đó quy tắc trên còn mang tên khác: quy tắc enđo.
IV. Hóa lập thể của phản ứng cộng vào hợp chất có nhóm cacbonyl.


12
Phản ứng cộng nucleophin vào liên kết đôi C = O không có tính chất đặc biệt gì về mặt lập
thể, bởi vì dù cộng theo kiểu cis hay trans thì cuối cùng đều hình thành những sản phẩm nh
nhau do sự quay tự do xung quanh liên kết đơn C-O:
X
R

C

X
R'

R
cộng trans

O

C

R

R'

R'

C

cộng cis

O

O

H

H

Nh vậy nếu phản ứng cộng tạo ra sản phẩm có nguyên tử cacbon bất đối (từ nguyên tử
cacbon của nhóm cacbonyl) thì sản phẩm đó là hỗn hợp raxemic.
Song nếu nh trong phân tử đã có sẵn một nguyên tử cacbon bất đối liên kết với nhóm
cacbonyl thì phản ứng cộng sẽ tạo ra hai đồng phân quang học không đối quang (đồng phân
đia), trong đó có một đồng phân đợc u tiên hình thành.
Tại Việt Nam, hầu hết trong các tài liệu chính thống đều sử dụng quy tắc Cram để tiên đoán cấu
hình của sản phẩm chính. Quy tắc Cram là một quy tắc kinh nghiệm, nó cho kết quả khá tốt
trong nhiều trờng hợp thực nghiệm.
Nội dung của quy tắc Cram gồm hai điểm chính sau:
- Hợp chất cacbonyl phản ứng ở cấu dạng có nguyên tử oxi của C=O nằm giữa hai nhóm
thế có thể tích nhỏ hơn (RN và Rtb) của nguyên tử cacbon bất đối và nhóm R đính vào nhóm
C=O nằm ở vị trí che khuất với nhóm thế có thể tích lớn nhất (R L) của nguyên tử cacbon bất
đối.

- Sản phẩm đợc u tiên hình thành là sản phẩm do tác nhân nucleophin tấn công vào phía ít
bị án ngữ không gian, tức là phía giữa nhóm RL và RN.
RL

RL
RTb

C
RN

RTb

R

OH

1. R'MgX

R

2. H2O/H

O
hớng phụ

RL
R'

C

RN

+

RTb

R'
C

RN

C

R

OH

hớng chính

RL

RL

R
2. H2O/H+

RTb

O

RN

2. H 2O/H +

R'

R

1. R'MgX

1. R'MgX

RTb

OH

RN

cấu dạng phản ứng

RL

RL
RTb

RN

R'

OH

R

(sản phẩm phụ)

(sản phẩm chính)

RTb

RN

HO

R'
R


13
Thí dụ: 3-phenylbutan-2-on tác dụng với C6H5MgBr sau đó thủy phân tiếp cho 83% là sản
phẩm theo quy tắc Cram và17% sản phẩm trái quy tắc này.
Tỷ lệ giữa sản phẩm theo quy tắc Cram (A hay dạng erytro) và trái quy tắc Cram (B hay
dạng treo) còn phụ thuộc vào kích thớc không gian của tác nhân nucleophin. Khi kích thớc
không gian của tác nhân tăng thì tỉ lệ A/B (hay erytro/treo) cũng tăng:

CH 3
CH3

C6H 5

C6H5

C6H 5

O

R

CH3
+

2. H2O/H+

H

CH3

R

1. RMgX
CH3

CH 3

H

OH

H

OH
A (erytro)

B(treo)
R = CH3

2

1

R = C2H5

3

1

R = C6H5

5

1

ở đây cần chú ý rằng cấu dạng tham gia phản ứng của xeton là cấu dạng kém bền. Thực tế
cấu dạng bền vững của chúng là cấu dạng có oxi của C = O nằm ở vị trí che khuất. Song theo
quy tắc của Curtin-Hammet thì cấu dạng ở trạng thái cơ bản không có ý nghĩa quyết định trong
việc xác định thành phần của sản phẩm phản ứng. Trong trờng hợp này tuy xuất phát từ cấu
dạng ban đầu kém bền (I) nhng lại hình thành trạng thái chuyển tiếp (II) ít bị cản trở không
gian hơn do nhóm OMg(Br)R' ở cách xa nhóm RL :
R

RL

R

RL
1. R'MgX

R'MgX
RTb

O

+
2. H2O/H

RN

RTb

...

RN
O
MgR'
X

Trạng thái chuyển tiếp (II) đợc hình thành trớc khi có sự tấn công của tác nhân nucleophin do
R'MgX còn giữ vai trò của một axit Liuyt, nó có khả năng tấn công nguyên tử oxi của C=O.
Ngoài mô hình phản ứng đã xem ở trên, Cram còn đề nghị mô hình khác cho những xeton
có nhóm hyđroxyl hoặc amin ở nguyên tử cacbon bất đối. Trong trờng hợp này trớc hết hợp
chất cơ kim tạo liên kết phối trí với cả hai nhóm chứa C=O và OH (hoặc NH 2). Sau đó tác nhân
nucêophin sẽ tấn công nguyên tử cacbon (của C = O) từ phía giữa hai nhóm thế có kích thớc

không gian trung bình và nhỏ theo sơ đồ sau:
X
OH

H
O

R
RL

RN

1. R'MgX
+
2. H2O/H

O

Mg
O

R
RL

RN

R'

OH
HO

RL

R'
R

RN


14
Nếu nhóm OH hoặc NH2 có kích thớc trung bình thì cả hai mô hình phản ứng đều cho kết quả
nh nhau, nhng nếu chúng có kích thớc nhỏ nhất thì dùng mô hình thứ nhất sẽ dẫn đến kết luận
không đúng. Ví dụ phản ứng dới đây hình thành chủ yếu dạng meso, không phải raxemat.

OH

H
O

C6H 5
C6H 5

1. CH 3Li

O

Li
O

CH 3

OH
HO

CH 3

+

CH3

2. H 2O/H C6H5
C6H 5

CH 3

C6H 5

C6H 5

CH3

Cần lu ý rằng quy tắc Cram chỉ dùng cho phản ứng của các xetôn với hợp chất cơ kim hoặc
hiđrua kim loại để tạo ra ancol.
Tuy nhiên qua phần trình bày ở trên chúng ta cũng có thể thấy việc sử dụng quy tắc Cram gặp
khá nhiều sự phức tạp, mt s d oỏn theo quy tc Cram cho kt qu sai lch vi thc t.
Chúng tôi cũng gặp khó khăn khi đọc về quy tắc này ở những tài liệu khác nhau, đợc trình bày
theo nhng quan điểm hơi khác nhau gây khó khăn cho giáo viên và học sinh. Trong chuyên đề
này chúng tôi giới thiệu thêm một mô hình khác cho phép dự đoán cấu hình của sản phẩm phản
ứng AN vào nhóm cacbonyl: mụ hỡnh Felkin v phn ng cng Nucleophin vo andehit v
xeton
Trc tiờn, ta s xột mt vớ d:

Tt nhiờn, gii thớch lý do ti sao thỡ ta s phi s dng cụng thc chiu Newman xỏc
nh hng tõn cụng ca cỏc Nucleophin.

õy l hai cu dng bn nht so vi tt c cỏc cu dng cú th cú ca hp cht ang xột
Nhỡn vo mụ hỡnh bờn phi, ta thy rng cỏc tỏc nhõn nucelophin tn cụng mt gúc lch


15
30o so với các nhóm thế, như vậy có thể có khả năng xảy ra tương tác không gian giữa tác
nhân nucleophin với các nhóm thế này. Nhìn vào mô hình bên trái thì tác nhân nucleophin
lúc này tấn công ở hướng gần với H, tương tác không gian lúc này gần như có thể bỏ qua
được. Như vậy thì rõ ràng sản phẩm chính sẽ là sản phẩm như hình vẽ bên trái. Điều này sẽ
dẫn đến sự tạo thành các đồng phân quang học không đối quang như hình vẽ sau:

Với Nu là Et thì ta thu được kết quả phù hợp. Nhưng điều quan trọng hơn là chúng ta đã xấy
dựng được một mô hình, gọi là mô hình Felkin , đã được xây dựng bằng cách tính toán lý
thuyết và kết quả thực nghiệm. Trong mô hình này thì việc xác định cấu dạng nào bền hơn
hoàn toàn không cần thiết nữa, bởi vì các kết quả thực nghiệm đã cho thấy rằng cho dù cấu
dạng bên trái (hình 2) có lượng nhiều hay ít trong hỗn hợp các cấu dạng thì sản phẩm chính
vẫn cứ xảy ra theo hướng đó.
Điều duy nhất để lưu ý ở đây là hướng tân công của tác nhân nucleophin tấn công vào nhóm
C = O ở một góc độ là xấp xỉ 107o (có tài liệu là 109, nhưng nói chung trong khoảng đó ).
Điều này do hai nhà tinh thể học là Burgi và Dunitz tìm ra được bằng thực nghiệm vào năm
1970, góc này được gọi là góc Burgi - Dunitz.(chứ không phải là 90 độ như lâu nay ta vẫn
nghĩ !)
Công thức đúng của sản phẩm của ví dụ trên được dự đoán theo mô hình Felkin như sau:


16

Tiếp theo ta sẽ xét đến các yếu tổ liên quan đến mô hình và cách sử dụng tốt mô hình
* Những yếu tố ảnh hưởng đến mô hình Felkin
a) Yếu tố obitan
Xét một giai đoạn trong quá trình tổng hợp chất chống ung thư Dolastatin của Reetz:


17

Vì sao sự chọn lọc lập thể lại tốt đến thế khi mà cả hai nhóm thế của nguyên tử C alpha là
NBn2 và CH(Me)Et có kích thước gần như nhau
Lý do ở đây là ảnh hưởng của nhóm kéo electron NBn2 lên MO của nhóm C = O, làm cho
nhóm C = O hoạt hóa hơn. Nhìn hình vẽ sau để hiểu rõ hơn:


18

Hình vẽ trên được giải thích như sau: Sự hiện diện của nhóm C - X âm điện đã làm giảm
năng lượng của LUMO nên nhóm cacbonyl trở nên hoạt động hơn. Khả năng tổ hợp các MO
của C alpha và C (của C = O) khả thi hơn, tác nhân nucleophin tấn công vào dễ hơn.
Lưu ý:
1) X không phải là nhóm đi ra dễ (vì nếu dễ thì sẽ xảy ra phản ứng thế)
2) Cấu dạng ổn định nhất là cấu dạng mà nhóm thế cồng kềnh vuông góc với C = O, nhưng
cấu dạng phản ứng mạnh nhất chính là cấu dạng mà X vuông góc với nhóm C = O (do lúc
này ảnh hưởng của nhóm thế lên C = O là mạnh nhất).
b) Yếu tố tạo phức chelat (vòng càng)
Thỉnh thoảng lại xảy ra phản ứng kiểu như sau:


19

iu ny c gii thớch bng s to phc vũng cng gia Mg. Thc nghim ó chng minh
rng tớnh chn lc hng phn ng luụn tng lờn khi cú s to thnh trng thỏi chuyn tip
vũng. Chớnh vỡ vy khụng cú gỡ ngc nhiờn khi kt qu i ngc li vi mụ hỡnh Felkin vn ch
ỏp dng khi khụng cú s to thnh trng thỏi chuyn tip vũng.
* Cỏch s dng mụ hỡnh Felkin
1) V cụng thc chiu Newman ca cht ban u sao cho cỏc nhúm th cú kớch thc ln
nht hay nhúm th rỳt electron vuụng gúc vi C = O
2) Chn hng tn cụng phự hp ca tỏc nhõn nucleophin, lu ý gúc Burgi v Dunitz (
cũn tớnh ti tng tỏc khụng gian )
3) V cụng thc chiu Newman ca sn phm theo hng tn cụng ó chn
4) Chuyn cụng thc Newman v cụng thc phng (nh mch chớnh nm trờn mt
phng). Lu ý nhng iu sau lm ỳng bc 4: Nhỡn cụng thc Newman ca sn phm
t trờn xung hay t di lờn, sau ú quay i mt vi liờn kt cú th thu c mch chớnh
ca phõn t nm trờn mt phng)

C. Kết luận
Điều đầu tiên cần nhấn mạnh với tất cả các bạn đồng nghiệp và độc giả của chuyên đề này là
toàn bộ các vấn đề lý thuyết đợc trình bày trên đây đều đợc trích ra từ các tài liệu đã đợc xuất
bản, không có bất cứ điều gì đợc tác giả nghĩ hoặc phát hiện ra! Bản thân tác giả của chuyên đề
chỉ là một dạng mọt sách, cha từng làm bất cứ thực nghiệm của bất kỳ phản ứng hữu cơ nào đợc
nêu trong chuyên đề này.
Việc đa ra các vấn đề trong chuyên đề này đợc thực hiện nhờ việc đọc, nghiền ngẫm các tài liệu
và sử dụng chúng kết hợp với nhau để nhằm mục đích đem lại một cách t duy hoặc một cách
nhìn khác trong các phản ứng hữu cơ nói trên.
Trong thời gian gần đây các đề thi Học sinh giỏi môn Hóa học của Việt Nam phần hữu cơ đã
chú trọng khá nhiều đến các vấn đề hóa lập thể của phản ứng, điều này cũng thể hiện một xu hớng phù hợp với Quốc tế. Càng ngày các vấn đề đợc hỏi trong các kỳ thi học sinh giỏi Hóa học
càng tiệm cận đến các vấn đề của cuộc sống, mà khi đó chúng ta nhất thiết không thể bỏ qua
yếu tố lập thể của phản ứng. Vì lẽ các đồng phân có tính chất lập thể khác nhau sẽ có những tác
động khác biệt trên cơ thể ngời và động vật, vớ d nh ng phõn i quang R ca asparagin cú

20
v ngt, trong khi ng phõn S li ng. Việc dự đoán đợc cấu trúc lập thể của sản phẩm phản
ứng ngày càng quan trọng hơn, có nhiều ứng dụng thực tiễn hơn.
Chúng tôi cũng hy vọng chuyên đề này có thể giúp ích cho các bạn đồng nghiệp trong việc
giảng dạy, bồi dỡng học sinh giỏi.

D. Bài tập minh họa
1. Đề thi HSG QG VN- 2011
Vit cỏc ng phõn lp th ca metylxiclohexanon. ng phõn no cú tớnh quang hot? Hóy
gii thớch vỡ sao di tỏc dng ca baz, xeton quang hot b raxemic hoỏ?
Hng dn giai:
4-Metylxiclohexanon: khụng quang hot
CH3
H
H

3-Metylxiclohexanon: quang hot

CH3

O
O
2-Metylxiclohexanon: quang hot
CH3

CH3
O

H

CH3

H

H *

O

H
O

*

O

CH3

Trong mụi trng baz tớnh quang hot ca 2-metylxiclohexanon s mt i do s raxemic
húa theo c ch sau õy:
O
CH3
H

OH-

OH-

O

O-

- H2O

H

CH3
H-OH

CH3

2. ICHO 44-USA-2012.
Mt enzim nhõn to c thit k gn kt hai phõn t cht phn ng (diene v dienophile)
di õy, v c dựng xỳc tỏc cho phn ng Diels-Alder gia hai cht ny.
a. Cú tỏm sn phm cú th to thnh t phn ng Diels-Alder khi hai phõn t ny phn ng vi nhau
khụng cú enzyme tham gia.
i. V cụng thc cu trỳc ca hai sn phm bt kỡ l cỏc
phõn v trớ ca nhau. S dng ng m lin ( ) v
ri ( ) th hin húa lp th ca mi sn phm trong
cụng thc ca bn v ra. S dng R v R nh di õy
din cỏc nhúm th trong phõn t m khụng tham gia trc
phn ng ny.

H

N

ng
ng

O
cỏc
biu
N
tip vo
Me

O
O

Me

CO2-

dienophile

diene
H

OOC

L

(
-

Cl

C

)
-

CH2
COO
c
u
s
i
c

C

O OC
HO

H OH
a
n

C

H

Cl

H

HO

C
CH 2
L

2 O

H
Cl

C H2

C

CH 2
CO O

t

Ag 2
O,
H
OOC
O
O

Ag

O
O

C

C

H

o
t

COO

CO O
(
)
+
m
-

C

O
C

l

H
C
C H2

OH2

H
C

L

H

+

t
OOC

O

n
OO C

R

l
a

COO

CH2
c
a
l

H

CH2
COO
(
m
)
a

+

H

t
a
l

N

O

R'

O

CO2

O

-

Me

N

Me


21
ii. Vẽ công thức cấu trúc của hai sản phẩm bất kỳ là các đồng phân đối quang của nhau. Sử dụng
đường đậm liền ( ) và đường rời ( ) để biểu diễn hóa lập thể của mỗi sản phẩm trong các công
thức của bạn vẽ ra. Sử dụng R và R’ như ở mục (i).
iii. Vẽ vào ô dưới đây công thức cấu trúc của hai sản phẩm bất kỳ là các đồng phân phi đối quang
(đồng phân dia) của nhau. Sử dụng đường đậm liền ( ) và đường rời ( ) để thể hiện hóa lập thể
của mỗi sản phẩm trong các công thức của bạn vẽ ra. Sử dụng R và R’ như ở mục (i).
b. Tốc độ và sự chọn lọc vùng (vị trí) của phản ứng Diels-Alder phụ thuộc vào mức độ bù trừ electron
giữa hai chất tham gia phản ứng. Cấu trúc của diene và dienophile lấy từ mục a được cho dưới đây.
i. Trong công thức phân tử diene dưới đây, khoanh tròn nguyên tử carbon nào được gia tăng mật độ
electron, và do vậy nó có thể tác dụng như là một chất cho electron trong phản ứng này. Vẽ vào ô sau
một cấu trúc cộng hưởng của diene này để khẳng định câu trả lời của bạn. Viết tất cả các điện tích qui
ước có giá trị khác không (zero) ở trên các nguyên tử trong cấu trúc cộng hưởng này.

ii. Trong công thức phân tử dienophile dưới đây, khoanh tròn nguyên tử carbon nào bị giảm mật độ
electron, và do vậy nó có thể tác dụng như là một chất nhận electron trong phản ứng này. Vẽ vào ô
sau một cấu trúc cộng hưởng của dienophile này để khẳng định câu trả lời của bạn. Viết tất cả các
điện tích qui ước có giá trị khác không (zero) ở trên các nguyên tử trong cấu trúc cộng hưởng này.
O

Me

N

Me

iii. Dựa vào kết quả về điện tích rút ra từ các mục (i) và (ii), hãy vẽ cấu trúc thể hiện đúng về vị trí
cho một sản phẩm chính của phản ứng Diels-Alder giữa diene và dienophile đã cho khi không có xúc
tác tham gia. Trong hình vẽ, bạn không cần biểu diễn hóa lập thể của sản phẩm.
c. Hình vẽ dưới đây chỉ ra các chất tham gia phản ứng Diels-Alder khi chúng liên kết với nhau trước
khi chúng chuyển sang trạng thái chuyển tiếp để tạo ra sản phẩm ở vùng (tâm) hoạt động của enzim
nhân tạo. Vùng màu xám biểu diễn mặt cắt ngang enzyme. Dienophile nằm phía dưới mặt phẳng cắt
ngang, còn diene nằm phía trên mặt phẳng cắt ngang, khi hai phân tử này gắn kết ở vùng hoạt động.
Vẽ cấu trúc của sản phẩm của phản ứng xúc tác enzyme. Khi vẽ công thức này, hãy thể hiện hóa
lập thể của sản phẩm trong hình vẽ của bạn và sử dụng R và R’ như ở câu hỏi a.


22

Hướng dẫn giải:
a)

R'
R

i)

R'

R
R'

ii)

R

R'

R


23

R'

R'

R

iii)

R

b)
-

H

N

O

H

+

O
O

O

CO2-

CO2-

i)

N

+
O

O
N

N

Me

ii)

Me

R'
R

iii)
c)

R'
R
3. ICHO42-Japan-2010.
Khử một trong những nhóm cacbonyl của hợp chất A tạo thành hợp chất B có hai đồng
phân lập thể B1 và B2. Sau khi tách các đồng phân này, thực hiện phản ứng khử liên kết


24
cacbon-cacbon tạo thành hợp chất C, cũng là hỗn hợp của hai loại đồng phân lập thể tương
ứng từ B1 và B2. Bằng cách tách các đồng phân, thu được bốn loại sản phẩm Cij (i, j = 1, 2).
Hơn nữa, bốn sản phẩm này được khử một nhóm cacbonyl khác thành hợp chất D, mà lại
thu được hỗn hợp hai loại đồng phân lập thể trong mỗi phản ứng. Sau khi tách các đồng
phân lập thể của mỗi phản ứng, thu được tám loại sản phẩm Dijk (i, j, k = 1, 2) .
H

H

O

O

H

OH

O

O

A

H

OH

OH

HO

B

C

D

a)

Có bao nhiêu hợp chất giống nhau trong tám loại sản phẩm Dijk (i, j, k = 1, 2)? Nếu
được, hãy vẽ cấu trúc của tất cả các hợp chất đó.

b)

Có bao nhiêu hợp chất có sự quay quang về nguyên tắc bằng không trong số tám loại

sản phẩm Dijk (i, j, k = 1, 2)? Nếu được, hãy vẽ cấu trúc của tất cả các hợp chất đó.

c)

Có bao nhiêu hợp chất là cặp đồng phân quang học trong số tám loại sản phẩm Dijk
(i, j, k = 1, 2)? Nếu được, hãy vẽ cấu trúc của tất cả các hợp chất đó.

Hướng dẫn giải:
a)
H

HO

H

OH

or

H

HO

OH

H

b)
H

HO

H

OH
HO

H

OH

H

c)
H

HO

H

H

OH

and

HO

OH

H

4. ICHO42-Japan-2010.
Axit Shikimic không những là chất trung gian quan trọng đối với sinh tổng hợp, mà còn
là chất phản ứng bất đối hữu dụng để sản xuất các dược phẩm có giá trị khác vì phân tử của
axit shikimic chứa nhiều cacbon bất đối.
Ngày nay, Tamiflu là một dược phẩm đặc biệt để ức chế sự lan truyền virut cúm và có
thể được tổng hợp từ axit shikimic có nguồn gốc từ quả anit hình sao tự nhiên (Illicium
verum). Một phần của sơ đồ tổng hợp được cho dưới đây :


25
CO2H

CO2C2H5
[a]

[c]

[b]

OH

HO

OH

HO

OH

OH

O

OH

O

C2H5

shikimic acid

CO2C2H5
[e]

[d]

OH

C2H5

C2H5

CO2C2H5
[f]

O

N3

O
OH

CO2C2H5
C2H5

C2H5

[A]

O
OSCH3
O

O

CO2C2H5

C2H5
C2H5

NH

O

O
OSCH3
O

C2H5

C2H5

C2H5

C2H5

O
C2H5

CO2C2H5
Et3SiH/TiCl4

CO2C2H5

CO2C2H5

C2H5
N3

O

C2H5

NH2

NH2・ H3PO4

O

NHCOCH3
TamifluTM

a) Hãy cho biết những thuốc thử hóa học cần thiết để chuyển hóa a, b, c, d, e, và f trong sơ
đồ chuyển hóa trên.
b) Hãy cho biết cơ chế phản ứng cho chuyển hóa b.
c) Hãy cho biết cấu trúc phân tử của chất trung gian A.
d) Tamiflu có thể có bao nhiêu đồng phân lập thể ?
Hướng dẫn giải:
a) a: EtOH / SOCl2 b: 3-pentanone / H+ c: MeSO2Cl / Et3N
d: NaHCO3 e: NaN3 / NH4Cl f: NaN3 / NH4Cl
b)
C2H5

O

O

C

C

C

HO

C2H5

C2H5

O

OH

C2H5

c)

CO2H

C2H5
O

OH

CO2H

CO2C2H5
C 2H 5
O
C 2H 5

C2H5

O

d) 8 isomers
5. ICHO38- KOREA: Tổng hợp aminoaxit

C2H5
C

C2H5
O

OH

O

HO

HO

HO

HO

A:

H

H

H

H
O

CO2H

CO2H