Đề Thi Thử Hữu Cơ HSGQG 3

Hóa Học Hữu Cơ

KIỂM TRA ĐỘI TUYỂN – LẦN 3
Cho một số kí hiệu viết tắt: Me: metyl; Et: etyl; Ph: phenyl; Ac: axetyl; PCC: piriđini clocromat;
AIBN: azobisisobutyronitrin; t-Bu: t-butyl; Py: piriđin; Ts: tosyl; Ms: mesyl; DMSO: đimetyl
sunfoxit;Bu: butyl; THF: tetrahiđrofuran; DMAP: 4-đimetylaminopiriđin; DMF: N,N-đimetylfomamit;
DIBAL: điisobutyl nhôm hiđrua; TES: trietylsilyl; DBU: 1,8-điazabixiclo[5.4.0]unđec-7-en; TFA: axit
trifloaxetic; Bn: benzyl; Boc: t-butyloxicacbonyl; LDA: liti điisopropylamiđua; TEA: trietylamin;
PIDA: phenyliod(III) điaxetat.
Câu 1: (3,5 điểm)
1.1. So sánh (có giải thích) moment lưỡng cực của hai hợp chất sau:

1.2. Vẽ cấu dạng bền nhất của các hợp chất sau:

1.3. Vẽ công thức cấu tạo của 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 trong các sơ đồ chuyển hóa sau:

1.4. Porphobilinogen là một chất trung gian trong quá trình sinh tổng hợp hemeglobin và clorophin.
Hợp chất này được tổng hợp theo sơ đồ sau:

Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 9 đến 15.
Hướng dẫn giải
1.1. 0,125 điểm cho so sánh đúng; 0,25 điểm cho giải thích hợp lí và 0,125 điểm cho mỗi cơng thức
cộng hưởng (0,125 + 0,25 + 0,125 x 2 = 0,625 điểm).
Hợp chất (II) có thể tồn tại ở dạng ion lưỡng cực vì ở cơng thức cộng hưởng (IIa) cả hai vịng đều là
vịng thơm và chỉ có một vịng phản thơm ở cơng thức cộng hưởng (IIb). Trong khi đó, hợp chất (I)
chỉ tồn tại ở dạng phân tử trung hịa về điện vì đều chứa vịng phản thơm trong các công thức cộng
BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

1

Hóa Học Hữu Cơ
hưởng (Ia) và (Ib). Vậy hợp chất (II) có moment lưỡng cực lớn hơn hợp chất (I).

1.2. 0,5 điểm cho mỗi cấu dạng (0,5 x 2 = 1,0 điểm).

1.3. 0,125 điểm cho mỗi chất (0,125 x 8 = 1,0 điểm).

1.4. 0,125 điểm cho mỗi chất (0,125 x 7 = 0,875 điểm).

Câu 2: (4,5 điểm)
2.1. Các hiđrocacbon đa vịng với nhiều tính chất đặc biệt đang thu hút rất nhiều nhà hóa học. Sau đây
là sơ đồ tổng hợp dibarrelane:

Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 16 đến 25.
BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

2


Hóa Học Hữu Cơ
2.2. Đun hiđrocacbon 26 (chứa 10% hiđro về khối lượng) với acrilonitrin, thu được 27. Thủy phân 27
trong KOH rồi xử lí với dung dịch axit, thu được 28. Oxi hóa 28 bằng hỗn hợp OsO 4 và NaIO4, tạo ra
29 (C5H6O3). Một phương pháp khác để tổng hợp 29 là cho axeton phản ứng với Br2 trong MeOH, thu
được hai đồng phân 30 và 31 (chứa 3,8% hiđro và 22,9% cacbon về khối lượng). Cho 31 tác dụng với
đimetyl malonat, tạo ra 32. Thủy phân 32 trong dung dịch HCl đun nóng, thu được 29.
a) Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 26 đến 32.
b) Thực hiện sơ đồ chuyển hóa với 32 như sau:

- Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 33 đến 39.
- Chất 39 có đồng phân quang học hay khơng? Nếu có hãy vẽ các đồng phân quang học của 39.

Hướng dẫn giải
2.1. 0,25 điểm cho mỗi chất (0,25 x 10 = 2,5 điểm).

2.2. 0,125 điểm cho mỗi chất và mỗi đồng phân quang học (0,125 x 16 = 2,0 điểm).

Đồng phân quan học của 39:

BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

3


Hóa Học Hữu Cơ
Câu 3: (3,0 điểm)
3.1. Ramipril là một loại thuốc điều trị các bệnh cao huyết áp, suy tim và một số bệnh liên quan đến
thận. Ramipril được tổng hợp theo sơ đồ sau:

Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 40 đến 46.
3.2. Gemifloxacin (C18H20N5O4 F) là một loại thuốc kháng sinh để chữa bệnh viêm phế quản và được
tổng hợp theo các giai đoạn sau:
Giai đoạn 1: Thủy phân X trong dung dịch H2SO4 , thu được 47. Cho 47 phản ứng
với SOCl2 và sau đó với NaCH(COOEt)2 , thu được 48. Đun 48 trong dung dịch TsOH
ở 140oC, thu được 49. Xử lí 49 với HC(OEt)3 trong Ac2O, tạo ra 50. Cho 50 phản ứng
với xiclopropyl amin trong EtOH, thu được 51 (C14 H13N2O3Cl2F). Thực hiện phản
ứng đóng vịng nội phân tử với 51 trong t-BuOK và đioxan, thu được 52 (C12H8N2O3ClF).
Giai đoạn 2: Cho etyl 2-aminoetanoat phản ứng với acrilonitrin có mặt KOH trong nước, thu được
53 (C7H12N2O2). Bảo vệ nhóm amin bằng cách cho 53 tác dụng với Boc2O trong CHCl3, thu được 54.
Khi có mặt EtONa trong EtOH, 54 sẽ ngưng tụ nội phân tử để tạo ra 55. Khử 55 bằng lượng dư
LiAlH4, tạo ra 56. Tiếp tục bảo vệ nhóm amin mới tạo thành bằng cách cho 56 tác dụng với Boc2O
trong hỗn hợp đioxan và nước, thu được 57. Oxi hóa 57 bằng PCC rồi cho tác dụng tiếp với

MeONH2.HCl có mặt NaHCO3 trong EtOH và THF, thu được 58. Xử lí 58 với AcCl trong MeOH để
gỡ bỏ các nhóm bảo vệ, thu được 59 (C6H13N3O).
Giai đoạn 3: Cho 52 phản ứng với 59 trong CH 3CN và có mặt DBU, sẽ thu được gemifloxacin. Biết
trong phân tử gemifloxacin có một nhóm amino và một nhóm cacboxyl.
Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 47 đến 59 và gemifloxacin.
Hướng dẫn giải
3.1. 0,125 điểm cho mỗi chất 40, 41, 42, 44, 45 và 0,25 điểm cho mỗi chất 43 và 46 (0,125 x 5 + 0,25 x
2 = 1,125 điểm).

BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

4


Hóa Học Hữu Cơ
3.2. 0,125 điểm cho mỗi chất từ 47 đến 59 và 0,25 điểm cho gemifloxacin (0,125 x 13 + 0,25 =
1,875 điểm)

Câu 4: (4,25 điểm)
4.1. Vẽ sơ đồ tổng hợp các hợp chất sau (được sử dụng thêm các chất hữu cơ mạch hở và các chất vô
cơ cần thiết khác):

và

từ benzen.

từ benzen.

từ

4.2. Porantherine là một alkaloid được tìm thấy trong lồi thực vật Poranthera
corymbosa. Hợp chất này được E. J. Corey và các cộng sự tổng hợp vào năm 1974 như
sau:
Xử lí 5-clopentan-2-on với etylen glicol có mặt axit rồi sau đó với Mg trong THF,
thu được hợp chất Grignard 60. Cho 60 tác dụng với HCOOC2H5 (tỉ lệ mol tương ứng
là 2 : 1) rồi thủy phân trong nước, thu được 61 (C15H28O5 ). Oxi hóa 61 bằng CrO3 trong Py rồi cho sản
phẩm tác dụng với MeNH2, thu được imin 62. Thực hiện phản ứng giữa 62 với CH2=CH(CH2)3 Li
trong PhH và sau đó xử lí với HCl 0,4N, thu được 63 (C21H 39NO4). Xử lí 63 với HCl 10% trong ete,
thu được enamin mạch vịng 64 (C17 H29NO). Xử lí 64 với AcOC(CH3)=CH 2 có mặt TsOH trong PhH,
thu được bixiclic 65. Oxi hóa 65 bằng CrO 3 trong Py, thu được dẫn xuất N-fomyl 66 (C17H27NO2). Oxi
hóa 66 bằng OsO4 và NaIO4 trong t-BuOH và H2O, thu được 67 (C16H 25NO3). Bảo vệ các nhóm
BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

5


Hóa Học Hữu Cơ
cacbonyl bằng cách cho 67 tác dụng với lượng dư etylen glicol có mặt axit, thu được 68 (C20H33NO 5)
Thủy phân 69 trong KOH và EtOH, thu được 69 (C19H33 NO4). Khi có mặt HCl 10% trong ete, 69 tự
đóng vịng tạo thành trixiclic 70 (C 15H23NO). Dưới tác dụng của TsOH, 70 tiếp tục tự đóng vòng tạo ra
tetraxiclic 71. Khử 71 bằng NaBH4, thu được 72. Cuối cùng, cho 72 tác dụng với SOCl2 rồi sau đó xử
lí với Py trong nước, thu được porantherine.
a) Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 60 đến 72.
b) Hãy cho biết vai trò của AcOC(CH3)=CH2 trong q trình chuyển hóa 64 thành 65.
Hướng dẫn giải
4.1. 0,5 điểm cho ý a); 1,0 điểm cho mỗi ý b) và c) (0,5 + 1,0 x 2 = 2,5 điểm).

4.2. a) 0,125 điểm cho mỗi chất (0,125 x 13 = 1,625 điểm).
BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

6


Hóa Học Hữu Cơ

b) AcOC(CH3)=CH2 (isopropenyl axetat) enol hóa nhóm cacbonyl tốt hơn nên hiệu suất của phản
ứng cao hơn. (0,125 điểm)
Câu 5: (4,75 điểm)
5.1. Đề nghị cơ chế phản ứng cho các chuyển hóa sau:

5.2. Cefalotin là hợp chất có khả năng kháng khuẩn tốt nhưng độc tính thấp. Hợp chất này được tổng
hợp từ L-cistein theo sơ đồ sau:

a) Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 73 đến 86.
b) Đề nghị cơ chế phản ứng của chuyển hóa 81 thành 82.
BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

7


Hóa Học Hữu Cơ
c) Cefalotin có bao nhiêu đồng phân quang học?
Hướng dẫn giải
5.1. 0,5 điểm cho mỗi cơ chế phản ứng (0,5 x 4 = 2,0 điểm).

5.2. a) 0,125 điểm cho mỗi chất (0,125 x 14 = 1,75 điểm).

BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

8

Hóa Học Hữu Cơ

b) (0,5 điểm) Cơ chế phản ứng của chuyển hóa 81 thành 82:

c) Cefalotin có 2 nguyên tử C* nên có 4 đồng phân quang học. (0,5 điểm)

BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

9


ĐÁP ÁN ĐỀ THI HSGQG
MƠN HĨA HỌC