xác định cấu trúc của peptit

XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CỦA PEPTIT
Đặng Công Anh Tuấn
Trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn – Đà Nẵng
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Xác định N của amino axit đầu mạch.
Thoái phân Edman
Bước 1. Phản ứng của nhỏm amino tự do với phenyl isoxianat , sản phẩm là một phenyl thioure.
Bước 2. Đóng vòng, thủy phân và tách amino axit đầu mạch.
Phương pháp Sanger
Theo phương pháp này, người ta cho peptit phản ứng với thuốc thử Sanger (2,4-dinitroflobenzen),
sau đó thủy phân bằng dung dịch HCl 6M được hỗn hợp các amino axit và amino axit đầu N liên
kết với 2,4-dinitroflobenzen.
150
2. Phương pháp xác định amino axit ở đầu C.
Dùng men cacboxypeptidase.
3. Bẻ gãy mạch peptit bằng cách sử dụng men trysin và chymotrysin.
Trypsin: Cắt mạch tại nhóm cacboxyl của lysine và arginine
Chymotrypsin: Cắt machj tại nhóm cacboxyl của những amnino axit có vòng thơm, như:
phenylalanine, tyrosine và trytophan.
II. BÀI TẬP
Bài 1.Các ekepphalin là cấu tử pentapeptit của các endorphin. Xác định trật tự các aminoaxit trong
ekephalin từ các dữ liệu sau : Thủy phân hàon toàn ekephalin (A) thu được Gly, Phe, Leu và Tyr,
còn thủy phân từng phần thu được Gly.Gly.Phe và Tyr.Gly. Cho A phản ứng với dansylclorua sau
đó thủy phân và xác định bằng phương pháp sắc kí thì thấy có sản phẩm là dẫn xuất dansyl của
tyrosin.
Bài giải
Cho A phản ứng với dansylclorua sau đó thủy phân và xác định bằng phương pháp sắc kí thì thấy
có sản phẩm là dẫn xuất dansyl của tyrosin. Vậy amino axit đầu N là tyrosin.
Thủy phân hàon toàn ekephalin (A) thu được Gly, Phe, Leu và Tyr, còn thủy phân từng phần thu
được Gly.Gly.Phe và Tyr.Gly. Chứng tỏ trong ekepphalin có dạng Tyr.Gly.Gly.Phe. Hơn nữa
ekepphalin là pentapeptit có chứa Leu, vậy Leu là amino axit ở đầu C. Vậy ekepphalin là

Tyr.Gly.Gly.Phe.Leu.
Bài 2.Khi thủy phân hoàn toàn 1 mol tripeptit B thu được 2 mol Glu, 1 mol Ala và 1 mol NH
3
. X
không phản ứng với 2,4-dinitroflobenzen và X chỉ có một nhóm cacboxyl tự do. Thủy phân X nhờ
enzim cacboxipeptidaza thu được alanin. Xác định công thức cấu tạo của B.
Bài giải
Thủy phân X nhờ enzim cacboxipeptidaza thu được alanin, chứng tỏ B có Ala ở đầu C.
Amino ở đầu N liên kết với vơi nhóm cacboxyl tạo thành lactam, khiến nó không phản ứng với
thuốc thứ Sanger. Vì chỉ có một nhóm cacboxyl tự do nên nhóm cacboxyl cả Glu còn lại ở dạng
amit. Cấu trúc của B là:
151
Bài 3.Thủy phân hoàn toàn hexapeptit (C) thu được Ala, Arg, Gly, Lys, Try, Val và NH
3
. Ủ
hexapeptit C với chymotrypsin thu được một dipeptit là Arg.Try và một tetrapeptit (D) chứa Gly,
Lys, Ala và Val. C hoặc D đều không phản ứng khi ủ với cacboxypeptitdaza. Khi thủy phân từng
phần D thì thu được Ala.Val, Gly.Lys, Lys.Ala và NH
3
. E được tạo thành khi ch thoái phân Edman.
Xác định cấu trúc của C.
Bài giải
Sự tạo thành chất E cho biết đầu N của D là Gly.
Khi thủy phân từng phần D thì thu được Ala.Val, Gly.Lys, Lys.Ala và NH
3
nên D có cấu trúc:
Gly.Lys.Ala.Val.
Ủ hexapeptit C với chymotrypsin thu được một dipeptit là Arg.Try và một tetrapeptit (D). Nên Try
liên kết với Gly. C và D đều không phản ứng với cacboxypeptitdaza nên nhóm cacboxyl của chúng
tồn tại ở dạng amit.

Cấu trúc của C là Arg.Try.Gly.Lys.Ala.Val-amit.
Bài 4.Từ các thông tin sau hãy cho biết trật tự liên kết các aminoaxit trong heptapeptit (F). Thủy
phân không hoàn toàn tạo ra Ser.Asp.Phe (G), Ala.His.Ser (H), và Phe.Ala (I), ủ một thời gian với
cacboxypeptidaza giải phóng ra Ala.
Bài giải
ủ một thời gian với cacboxypeptidaza giải phóng ra Ala, chứng tỏ Ala nằm ở đầu C. (I) nằm ở cuối
mạch, đứng trước là (G) và trước (G) là (H). Khi đó: Ala.His.Ser.Asp.Phe.Ala. Amino axit thứ 7 chỉ
có thể là Phe. Vậy cấu trúc của F là: Ph.Ala.His.Ser.Asp.Phe.Ala.
Bài 5.Nonapeptit vasodilator bradykinin chứa các aminoaxit sau : 2Arg, Gly, 2Phe, 3Pro và Ser.
Thủy phân với cacboxypeptidaza thì thấy Arg được giải phóng đầu tiên. Thủy phân từng phần thì
tạo các sản phẩm : Pro.Pro.Gly,Ser.Pro.Phe,Pro.Gly.Phe,Arg.Pro và Phe.Ser. Xác định trật tự liên
kết của các aminoaxit trong bradykinin.
Bài giải:
Sự giải phóng Arg từ sự thủy phân bằng men cacboxypeptidaza, chứng tỏ Ala nằm ở đầu C. Xác
định thứ tự các amino axit bằng cách:
Agr.Pro Pro.Pro.Gly Pro.Gly.Phe Phe.Ser Ser.Pro.Phe Arg
Vậy cấu trúc của Nonapeptit vasodilator bradykinin là
Agr.Pro.Pro.Gly.Phe.Ser.Pro.Phe.Arg
Bài 6.Pentapetit A có thành phần 2Glu, Ala, Phe và Val, không tạo N
2
khi tác dụng với HNO
2
.
Thủy phân A tạo sản phẩm Ala.Gly và Gly.Ala. Viết công thức có thể có của A.
Bài giải
Vì không giải phóng N
2
nên không có nhóm amino tự do ở đều mạch và A phải là peptit vòng. Vì
khi thủy phân tạo thành Gly.Ala.Gly. Hoán vị Phe và Val ta được hai cấu trúc của A.
152

III. PHỤ LỤC
Tên Ký hiệu Công thức Gốc
lycine Gly
alanine Ala Alkyl
valine Val Alkyl
leucine Leu Alkyl
isoleucine Ile Alkyl
pheylalanine Phe Aromatic
proline Pro
rigid cyclic
structure
serine Ser Hydroxyl
threonine Thr Hydroxyl
tyrozine Tyr Phenol-OH
asparagine Asn amide
glutamine Gln amide
153
trytophan Try indole
cysteine Cys thiol
methionine Met sulfide
aspartic acid Asp Carboxylic acid
glutamic acid Glu Carboxylic acid
lysine Lys Amino
arginine Arg Guanidino
histidine His Imidazole ring
Tài liệu tham khảo
1- L.G. Wade, JR, Organic Chemistry, Prentice Hall, 1991.
2- Estelle K. Meislich, Ph. D, 3000 Solved problems in Organic Chemistry, McGRAW-HILL, 1993
3. Frabcis A. Carey, Orangnic Chemistry, , McGRAW-HILL, 1996.
154

CHUYÊN ĐỀ: TỔNG HỢP HỮU CƠ
Trường THPT chuyên Hà Nội - Amsterđam
A. MỘT SỐ VẤN ĐỀ LÝ THUYẾT:
I. Các phương pháp làm tăng mạch Cacbon:
1. Các phương pháp ankyl hóa bằng hợp chất cơ magie (RMgX):
+
'R X
→
R-R’
+
2
3
1)
2)
CO
H O
+
→
RCOOH
+ 1)
O
RCH
2
CH
2
OH
RMgX +
3
1)
2)

HCHO
H O
+
→
RCH
2
OH
+
3
1) '
2)
R CHO
H O
+
→
RCH(OH)R’
+
3
1) ' ''
2)
R COR
H O
+
→
R(R’)C(OH)R’’
+
3
1) ' hoac ' ''
2)
R COOH R COOR

H O
+
→
RCOR’
→
(R)
2
C(OH)R’
* Học sinh cần lưu ý:
+ Hợp chất cơ magie RMgX rất dễ phản ứng với các hợp chất có hidro linh động
(H
2
O, NH
3
, ancol, amin…) → bảo quản và tiến hành phản ứng trong ete khan.
+ Lập thể của phản ứng cộng RMgX vào hợp chất cacbonyl: quy tắc Crammer
2. Phương pháp anky hóa ion axetilua:
R – C ≡ CH
2 3
/
long
NaNH NH
→
R – C ≡ C
−
Na
+
'R X
→
R – C ≡ C – R’

3. Các phương pháp ankyl và axyl hóa hợp chất thơm:
a) Các phản ứng ankyl hóa:

R
+ anken/ xt: HCl/AlCl
3
hoặc axit protonic (HF > H
2
SO
4
> H
3
PO
4
)
+ ancol/ xt: axit protonic hoặc Al
2
O
3
.
b) Các phản ứng axyl hóa:
R
∆ Một số phản ứng formyl hóa (thường dùng để gắn nhóm – CHO vào phenol, ete
thơm hoặc nhân thơm giàu electron)
-
CO + HCl
AlCl
3
R
R CHO

(Phản ứng Gatterman – Koch)
-
HCN + HCl/ AlCl
3
H
2
O
R
R CHO
(Phản ứng Gatterman)
-
HCO-N(R)
2
POCl
3
hoac COCl
2
R
R CHO
(Phản ứng Vilsmeier)
155
2) H
3
O
+
O
R
’
L
t

b
N
R
-
O
-
R
’
L
t
b
N
R
+ dẫn xuất halogen/ xt: axit Lewis (AlCl
3
> FeCl
3
> BF
3
> ZnCl
2
)
+ dẫn xuất của axit cacboxylic (RCOX > (RCO)
2
O > RCOOR’)/ xt: AlCl
3
-
CHCl
3
NaOH

OH
OH
OHC
(Phản ứng Reimer – Tiemann)
* Học sinh cần lưu ý:
+ Cơ chế của các phản ứng ankyl và axyl hóa nhân thơm là cơ chế S
E
2(Ar); trong đó
chú ý cơ chế tạo tác nhân electronfin.
+ Các phản ứng ankyl hóa thường tạo thành hỗn hợp mono và poliankyl → muốn thu
được sản phẩm mono cần lấy dư chất phản ứng.
+ Hướng chính của phản ứng khi thế vào các dẫn xuất của benzen.
4. Các phương pháp ankyl và axyl hóa các hợp chất có nhóm metylen hoặc nhóm metyn
linh động:
a) Chất phản ứng có dạng X – C
α
H
2
– Y hoặc X – C
α
H(R) – Y ; với X, Y là –COR’,
-COOR’, -CN, -NO
2
…
Do X, Y là các nhóm hút electron mạnh → nguyên tử H
α
rất linh động →
dùng bazơ để tách H
+
, tạo thành cacbanion.

H
2
C
Y
X
C
2
H
5
ONa
- C
2
H
5
OH
-
CH
Y
X
Na
+
RBr
R HC
Y
X
1) C
2
H
5
ONa

2) RBr
R
2
C
Y
X
1) C
2
H
5
ONa
2) R'Br
R(R') C
Y
X
RCOCl
RCO HC
Y
X
* Học sinh cần lưu ý:
+ Khi thế 2 nhóm ankyl R và R’ khác nhau, nhóm ankyl có kích thước nhỏ
hơn hoặc có hiệu ứng +I nhỏ hơn sẽ được đưa vào trước
+ Sản phẩm của phản ứng axyl hóa cũng có nguyên tử H
α
linh động, có thể
dễ dàng bị tách H
+
bởi chính cacbanion
-
CH

Y
X

→ có phản ứng cạnh tranh:
-
CH
Y
X
RCO HC
Y
X
+
RCO
-
C
Y
X
+
H
2
C
Y
X
Để ngăn phản ứng phụ nói trên, người ta dùng bazơ mạnh (mạnh hơn
cacbanion) với lượng dư.
b) Chất phản ứng có dạng R – CH
2
– X hoặc R
2
– CH – X; với X là – COR’, -

COOR’, - CN, - NO
2
…
Các phản ứng được tiến hành tương tự, nhưng phải sử dụng xúc tác là bazơ
rất mạnh (NaNH
2
; C
2
H
5
ONa…) do nguyên tử H
α
kém linh động hơn so với trường hợp có 2
nhóm X, Y hút electron.
5. Các phương pháp ngưng tụ:
a) Phản ứng andol – croton hóa của anđehit và xeton:
C C
H
H
O
C C
H
H
O
+
C C C C
H
H
OH H
H

O
C C C C
H
H H
O
H
+
hoac OH
-
H
+
hoac OH
-
* Học sinh cần lưu ý:
+ Cơ chế của giai đoạn cộng andol: A
N
156
+ Giai đoạn croton hóa có thể xảy ra theo cơ chế E
1
hoặc E
1
cb (khi có H
β
linh
động, xt bazơ mạnh)
+ Khi thực hiện phản ứng andol – croton hóa từ 2 cấu tử khác nhau có thể tạo
ra hỗn hợp sản phẩm, trong đó sản phẩm chính là sản phẩm ngưng tụ giữa:
- cấu tử cacbonyl có tính electrophin cao hơn
- cấu tử metylen có H
α

linh động hơn.
b) Phản ứng ngưng tụ của anđehit, xeton với các hợp chất có nhóm metylen hoặc
metyn linh động:
H
2
C
Y
X
-
CH
Y
X
B
-
- BH
C O
C
HC
O
-
Y
X
BH
- B
-
C
HC
OH
Y
X

C
C
Y
X
- H
2
O
* Học sinh cần lưu ý:
+ Xúc tác dùng trong các phản ứng này thường là các bazơ hữu cơ yếu, có
thể ngăn chặn được phản ứng tự ngưng tụ với nhau của các anđehit, xeton.
+ Phản ứng ngưng tụ anđehit thơm với anhidrit axit tạo thành axit α,β –
không no (phản ứng ngưng tụ Perkin) cũng có cơ chế tương tự như trên.
C
6
H
5
– CH=O + (CH
3
CO)
2
O
3
3
OO
OOH
khan
CH C Na
CH C−
→
C

6
H
5
– CH= CH – COOH
c) Phản ứng cộng Micheal - cộng các hợp chất có nhóm metylen hoặc metyn linh
động vào hợp chất cacbonyl-α,β-không no:
H
2
C
Y
X
-
CH
Y
X
B
-
- BH
H
2
C CH CH O
H
2
C
-
CH CH O
CH
Y
X
BH

- B
-
H
2
C CH
2
CH O
CH
Y
X
* Học sinh cần lưu ý:
+ Xúc tác bazơ có thể là C
2
H
5
ONa (nhiệt độ phòng); piperidin (nhiệt độ cao hơn).
+ Có thể thay thế hợp chất cacbonyl-α,β-không no bằng các hợp chất nitro (NO
2
)
hoặc nitril (CN)-α,β-không no.
d) Phản ứng ngưng tụ Claisen – ngưng tụ este với các hợp chất có nhóm metylen linh động:
+ Phản ứng ngưng tụ giữa các este với nhau:
CH
3
–COO–C
2
H
5
+ CH
3

–COO–C
2
H
5

2 5
C H ONa
→
CH
3
–CO–CH
2
–COO–C
2
H
5
+ C
2
H
5
OH
Cơ chế phản ứng:



 

































 













 












+ Phản ứng ngưng tụ este với hợp chất nitril:
CH
3
–COO–C
2
H

5
+ R–CH
2
–CN
2 5
C H ONa
→
CH
3
–CO–CH
2
(R)–CN + C
2
H
5
OH
+ Phản ứng ngưng tụ este với anđehit hoặc xeton:
CH
3
–COO–C
2
H
5
+ CH
3
–CO–CH
3

2 5
C H ONa

→
CH
3
–CO–CH
2
–CO–CH
3
+ C
2
H
5
OH
II. Các phương pháp làm giảm mạch Cacbon:
1. Phản ứng đecacboxyl hóa bởi nhiệt: xảy ra khi nhóm COOH gắn với nhóm có khả năng
hút electron mạnh
2. Phương pháp vôi tôi xút: RCOONa + NaOH
o
CaO
t
→
RH + Na
2
CO
3
3. Phản ứng Hunzdicker: RCOOAg + Br
2

4
o
CCl

t
→
RBr + CO
2
+ AgBr
157
4. Phản ứng halofom:RCOCH
3
+ 3X
2
+ 4NaOH
→
RCOONa + CHX
3
+ 3NaX + 3H
2
O
5. Phản ứng thoái phân Hoffman: R – CO – NH
2

2
2
, ,
o
Br NaOH t
CO
−
→
RNH
2

6. Các phản ứng oxi hóa làm gãy mạch Cacbon:
a) Các phản ứng làm gãy liên kết liên kết đôi C=C:
+
4
,
o
KMnO t
→
CH
3
–COOH + CH
3
–CO–CH
3
HC
O
O
C
O
CH
3
CH
3
H
3
C
b) Các phản ứng làm gãy liên kết C – C vic -điol:
C C
OH OH
C

O
C
O
+
HIO
4
hoac Pb(OOCCH
3
)
c) Phản ứng oxi hóa ankyl, ankenyl hoặc dẫn xuất của benzen:
KMnO
4
hoac K
2
Cr
2
O
7
H
+
R
COOH
* Học sinh cần lưu ý:
+ Nếu vị trí α của mạch bên không còn H thì phản ứng oxi hóa hầu như không xảy ra.
+ Nếu dùng Na
2
Cr
2
O
7

(không có H
+
) sẽ tạo thành xeton mà không bị cắt mạch
CH
2
R
C
R
O
Na
2
Cr
2
O
7
250
o
C, p
+ Nếu vị trí α của mạch bên chỉ còn 1 nguyên tử H thì phản ứng sẽ tạo ra ancol bậc 3 (không
cắt mạch cacbon)
CH
R
2
C
R
2
OH
III. Các phương pháp tạo vòng:
1. Các phương pháp ankyl, axyl hóa và ngưng tụ nội phân tử: nguyên tắc tương tự như
các phản ứng ankyl, axyl hóa và ngưng tụ đã nêu ở trên.

2. Phản ứng cộng Diels – Alder:
+
đien đienophin
* Học sinh cần lưu ý:
+ Đien phải ở cấu dạng s-cis; dạng s-trans (Ví dụ: ) không phản ứng.
+ Các nhóm thế ở vị trí cis đầu mạch đien gây cản trở không gian → khó phản ứng.
+ Đien có nhóm thế đẩy electron (không gây cản trở không gian) → tăng khả năng
phản ứng.
+ Đienophin có nhóm thế hút electron → tăng khả năng phản ứng.
+ Cấu hình của sản phẩm giống với cấu hình của đienophin.
+ Hướng của phản ứng:
R
+
X
X
R
158
+
3
O
→
CH
3
–CH=O + CH
3
–CO–CH
3
CH
3
–COOH + CH

3
–CO–CH
3
CH
3
–CH= C(CH
3
)
2
R
+
X
R
X

R
+
X
R
X
R
+
R
X
X
IV. Các phản ứng oxi hóa và khử trong tổng hợp hữu cơ:
1. Các phản ứng oxi hóa:
a) Các phản ứng oxi hóa anken
b) Phản ứng oxi hóa nguyên tử H ở vị trí allyl:
Tác nhân oxi hóa: Pb

4+
, SeO
2
…
C C CH
2
C C CH
OH
c) Các phản ứng oxi hóa ankyl, ankenyl hoặc dẫn xuất của benzen
d) Các phản ứng oxi hóa ancol:
+ Ancol bậc I
[ ]O
→
anđehit
+ Ancol bậc II
[ ]O
→
xeton
(Quá trình oxi hóa ancol bậc I thành anđehit cần khống chế cẩn thận để
không chuyển thành axit).
+ vic-điol
4
HIO
→
cacbonyl.
e) Các phản ứng oxi hóa anđehit, xeton:
+ Anđêhit
[ ]O
→
axit cacboxylic

Tác nhân oxi hóa: O
2
/xt, [Ag(NH
3
)
2
]
+
, KMnO
4
/H
+
, K
2
Cr
2
O
7
/H
+
…
+ Xeton
[ ]O
→
bị cắt mạch thành axit cacboxylic và xeton
Tác nhân oxi hóa: KMnO
4
/H
+
, HNO

3
…
2. Các phản ứng khử:
a) Phương pháp hidro hóa xúc tác:
Tác nhân khử:
+ H
2
/ Ni, Pt, Pd:
C C
C C
C C
RCOCl → RCH=O
RCH=O → RCH
2
OH
R-CO-R’ → R-CH(OH)-R’
R-COO-R’ → RCH
2
OH + R’OH
RX → RH
RNO
2
→ RNH
2
R-C≡N → R-CH
2
NH
2
R-CO-NHR’ → RCH
2

NHR’
+ H
2
/ Pd/ BaSO
4
, BaCO
3
… (xúc tác Lindlar): khử lựa chọn liên kết ba về liên kết đôi
C C
C C
+ H
2
/ [(C
6
H
5
)
3
P]
3
RhCl: khử lựa chọn liên kết đôi C=C chỉ chứa 1 hoặc 2 nhóm thế.
* Học sinh cần lưu ý: đặc thù lập thể của các phản ứng này đều là cộng syn
b) Phương pháp khử bằng hidrua kim loại:
Tác nhân khử: thường dùng LiAlH
4
, NaBH
4
159
Tác nhân oxi hóa: CuO, K
2

Cr
2
O
7
/H
+
, CrO
3
/H
+
…
RCOCl → RCH
2
OH
RCH=O → RCH
2
OH
R-CO-R’ → R-CH(OH)-R’
RCOOH → RCH
2
OH
R-COO-R’ → RCH
2
OH + R’OH
Epoxit → 1,2-điol
RX → RH
RNO
2
→ RNH
2

R-C≡N → R-CH
2
NH
2
R-CO-NHR’ → RCH
2
NHR’
* Học sinh cần lưu ý: phản ứng khử xảy ra theo cơ chế cộng A
N
.
c) Các phương pháp khử bằng kim loại hòa tan:
Tác nhân khử:
+ Na/NH
3
lỏng:
C C
C C
(lập thể: cộng trans)
+ Na/ C
2
H
5
OH: RCOOH → RCH
2
OH
R-COO-R’ → RCH
2
OH + R’OH
+ Zn (Hg)/ HCl: R-CO-R’ → R-CH
2

-R’
V. Bảo vệ nhóm chức:
* Điều kiện của nhóm bảo vệ:
+ Được tạo ra trong điều kiện nhẹ nhàng
+ Ổn định trong suốt quá trình phản ứng ở các trung tâm phản ứng khác.
+ Dễ tái sinh nhóm chức ban đầu.
1. Bảo vệ nhóm ancol:
a) Chuyển thành nhóm ete:
C OH
C O
R

C OH
HI
b) Chuyển thành nhóm este (nhóm este tương đối bền trong môi trường axit):
C OH
C OCO
R

C OH
NaOH
c) Chuyển thành nhóm axetal hoặc xetal (bảo vệ các điol):
C
C
OH
OH
+
O C
R
R

C
R
R
C
C
O
O

H
+
C
C
OH
OH
2. Bảo vệ nhóm cacbonyl:
Tạo thành axetal hoặc xetal tương tự như bảo vệ các điol; thường sử dụng
etilen glycol.
3. Bảo vệ nhóm cacboxyl:
Chuyển thành nhóm este; thường tạo thành tert-butyl este (dễ loại bằng H
+
)
hoặc benzyl este (dễ loại bằng hidro phân)
4. Bảo vệ nhóm amino:
160
Không khử được bằng NaBH
4
NH
RCOCl hoac (RCO)
2
O

N
CO R
OH
-
NH
Ph-CH
2
-OCOCl
N
OCO-CH
2
-Ph
H
2
/Pd
Ph
3
-CCl
N
C-Ph
3
CH
3
COOH
khan



B. MỘT SỐ BÀI LUYỆN TẬP:
Bài 1: Cho sơ đồ chuyển hóa:

OH
1) CH
3
MgBr
A
D
H
2
SO
4
H
2
/ Ni
(¸p suÊt)
H
2
O
CrO
3
OHH
3
C
C
E
(H
3
C)
2
C= CH
2

B
2) H
2
O
H
+
, t
0
1) O
3
2) H
2
O/Zn
a) Hãy viết cấu tạo các chất từ A đến E
b) Hãy viết cơ chế phản ứng từ phenol tạo thành A.
Bài 2: Khi cho isobutilen vào dung dịch H
2
SO
4
60%, đun nóng tới 80
0
C thu được một hỗn
hợp gọi tắt là đi - isobutilen gồm hai chất đồng phân của nhau A và B. Hiđro hoá hỗn hợp
này được hợp chất C (quen gọi là isooctan). C là chất được dùng để đánh giá chất lượng
nhiên liệu lỏng.
C cũng có thể được điều chế bằng phản ứng trực tiếp của isobutilen với isobutan khi
có mặt axit vô cơ làm xúc tác.
Hãy gọi tên C theo IUPAC và viết các phương trình phản ứng giải thích sự tạo thành
A, B, C.
Bài 3: Tiến hành phản ứng đime hoá trimetyletilen có H

+
xúc tác thu được hỗn hợp sản
phẩm là các đồng phân có công thức phân tử C
10
H
20
. Cho biết các sản phẩm tạo thành dựa
vào cơ chế phản ứng.
Khi ozon hoá hỗn hợp thu được sau phản ứng đime hoá trên , ngoài các anđehit và
xeton của sản phẩm dự kiến còn thu được một lượng đáng kể butan -2-on, giải thích cơ chế
hình thành butan-2-on trong các phản ứng trên.
Bài 4: Đun nóng Stiren với axit H
2
SO
4
ta thu được hợp chất:
Hãy giải thích quá trình hình thành sản phẩm trên.
Bài 5:
Từ isopren hãy viết các phương trình phản ứng điều chế trans - 2 -
metylxiclohexanol.
Bài 6: Viết các phương trình phản ứng( dạng cấu tạo) tạo thành A, B, C, D, M, N theo sơ đồ
sau:
a) BrCH
2
CH
2
CH
2
CH=O
0

dd NaOH, t
→
A
3
CH OH,HCl khan
→
B
b) BrCH
2
CH
2
CH
2
COOH
0
1) ,
2)
ddNaOH t
ddHCl
→
C
0
,H t
+
→
D
c) HOCH
2
(CHOH)
4

CH=O
2
2
Br ,H O
→
M
0
,H t
+
→
N
Bài 7: Cho sơ đồ chuyển hóa:
161
OH
OCH
3
A
B
C
H
OCH
3
COOC
2
H
5
(D)
E
F
G

(COOC
2
H
5
)
2
HCOOC
2
H
5
(C
2
H
5
O)
2
CO
C
2
H
5
OH
KCN
PBr
3
H
+
H
+
a) Cho biết cấu tạo của các chất từ A đến G.

b) Giải thích sự hình thành các chất E, F, G.
Bài 8: Từ propilen và các chất vô cơ cần thiết, viết sơ đồ phản ứng điều chế:
a) Axit 2,5-đimetyladipic b) Axit hept-2-inoic
Bài 9: Từ xiclopentanol điều chế axit 2-oxoxiclopentancacboxylic.
Bài 10: Từ benzen và các hợp chất ≤ 2 C, hãy tổng hợp:
a)
CH
2
CH
2
NH
CH
3
b)
CH
CH
OH NHCH
3
CH
3
c)
NH
C
O
C
2
H
5
O
CH

3
d)
Cl
SO
2
NH
2
NH
2
e)
NH
C
4
H
9
COO
CH
2
CH
2
N(CH
3
)
2
f)
CH
CH
2
NH
2

OH
OH
OH
g)
CH
2
CH
2
NH
2
OH
OH
h)
CH
CH
CH
3
OH
OH
OH
NH
2
Bài 11: Từ benzen và các chất ≤ 3 C, tổng hợp:
a)
CH
3
CH
3
b)
O

O
O
c)
OH
C(CH
3
)
2
OH
Bài 12: Từ CH
3
CH
2
CH
2
CH
2
OH và các chất vô cơ, tổng hợp
CH
3
CH
3
CONH
2
O
Bài 13:
Từ
H
3
CO

H
3
CO
OH
CH
3
CH
3
COOH
và các chất vô cơ, điều chế
H
3
CO
H
3
CO
O
CH
3
CH
3
Bài 14: Từ H
2
N-CH
3
và CH
2
=CH-COOC
2
H

5
, tổng hợp
N
O
CH
3
Bài 15: Khi cho isobutanal tác dụng với axit malonic có mặt piriđin thu được hợp chất A.
Đun nóng A trong môi trường axit để thực hiện phản ứng đecacboxyl hoá thu được hai sản
phẩm A
1
và A
2
là đồng phân của nhau.
162
C
2
H
5
ON
a
























Biết rằng A
2
khi bị oxi hoá tạo thành axit oxalic. A
1
là lacton.
Xác định cấu tạo của A
1
, ,A
6
và viết các phương trình phản ứng.
Bài 16: Có một số dẫn xuất ở gốc CH
3
của axit axetic biểu hiện hoạt tính tăng trưởng cây
trồng.

CH
2

COOH
OCH
2
COOH
OCH
2
COOH
Cl
Cl
OCH
2
COOH
Cl
Cl
Cl
(A)
(B)
(C)
(D)

1. Gọi tên A, B, C.
2. A được điều chế từ naphtalen và axit cloaxetic có mặt chất xúc tác ở 180 - 215
0
C. Viết
phương trình phản ứng và gọi tên cơ chế của phản ứng.
3. B cũng được điều chế từ nguyên liệu trên qua chất trung gian là 1 - naphtol. Viết sơ đồ
các phản ứng và nêu cơ chế.
4. C cũng được điều chế từ phenol và axit axetic. Viết sơ đồ phản ứng.
5. Khác với C, D được điều chế từ một dẫn xuất tetraclobenzen(X) theo sơ đồ:


!
"#!




$
%
%
&
a) Hoàn thành sơ đồ trên.
b) Trong quá trình sản xuất D đã sinh ra một lượng nhỏ đioxin là chất cực kì độc có
công thức:
O
O
Cl
Cl
Cl
Cl
Giải thích sự tạo thành đioxin.
C. BÀI GIẢI:
Bài 1:
a)
(A)
CH
3
OH
CH
3
H

3
C
(B)
CH
3
OH
CH
3
H
3
C
(C)
CH
3
O
CH
3
H
3
C
(D)
CH
3
CH
3
H
3
C
CH
3

(E)
CH
3
O
CH
3
H
3
C
CH
3
O
b)

H
+
C
+
OH
OH
H
+
- H
+
OH
Bài 2:
163
$




























$































   









'()*
+)*
,













-!.#
















/ 









 



01!
2"#3#!
4567891:!;))
* Isobutilen với isobutan khi có mặt axit vô cơ làm xúc tác cũng tạo ra C:
Cơ chế của quá trình tương tự phản ứng trên trong giai đoạn (1) và (2), sau đó:






















 










$


$















12!<=<%>6?@3%
Bài 3: * Sản phẩm tạo thành khi đime hóa trimetyletilen:










$
























 




$









164
δδ









 























$









 






* Ozon phân hỗn hợp trên thu được:
?;
 




























 



AB









 






















* Sự tạo thành một lượng đáng kể butanon - 2 là do có sự đồng phân hóa
trimetyletilen, tạo thành sản phẩm phụ:


 





$



















$


















$




 

















   



























$
Khi đó:






















   









$
?;
A
B






Bài 4:
165
CH = CH
2
H
+
CH
+

CH
3
CH = CH
2
C
CH
2
CH
3
CH
+
Bài 5:



$












)






,




,





,




/


,





C515D*

Bài 6:
a)

Br-(CH
2
)
3
-CH=O
NaOH
HO-(CH
2
)
3
-CH=O
O
t
0
OH
H
CH
3
OH
HCl khan
O
OCH
3
H
(A)
(B)
b)

Br-(CH
2
)
3
-COOH
NaOH
HO-(CH
2
)
3
-COONa
O
(D)
(C)
ddHCl
HO-(CH
2
)
3
-COOH
H
+
O
c)
HOBr
O
(N)
H
+
O

CH
2
OH
CH
OH
4
CH =O CH
2
OH
CH
OH
4
COOH
(M)
HO-CH
2
-CH
OH
Bài 7:
a)
166
δ
δ
δ
δ
(A)
Br
OMe
Br
OMe

Br
OMe
(B)
CN
OMe
(C)
COOH
OMe
(E)
OMe
C
2
H
5
O
2
C
C
C
O
O
OC
2
H
5
(F)

OMe
C
2

H
5
O
2
C
C
O
H
(G)

OMe
C
2
H
5
O
2
C
C
O
OC
2
H
5
b) Giải thích sự hình thành của:
E:
COOC
2
H
5

H
OCH
3
C
2
H
5
ONa
CH
-
COOC
2
H
5
OCH
3
C
C
O
H
5
C
2
O
O
H
5
C
2
O

δ+
H
5
C
2
OOC
OCH
3
C
COOC
2
H
5
O
-
OC
2
H
5
H
5
C
2
OOC
OCH
3
COOC
2
H
5

O
- C
2
H
5
O
-
Tương tự, giải thích được sự hình thành F và G.
Bài 8:
a) CH
2
= CH – CH
3

2
0
450
Cl
C
→
CH
2
= CH – CH
2
Cl
0
,Na t
→
CH
2

= CH – CH
2
– CH
2
– CH =
CH
2

HBr
→

CH
3
– CH(Br) – CH
2
– CH
2
– CH(Br) – CH
3

ete
Mg
→
CH
3
– CH(MgBr) – CH
2
– CH
2
–

CH(MgBr) – CH
3

2
3
1)
2) H
CO
O
+
→
HOOC – CH(CH
3
) – CH
2
– CH
2
– CH(CH
3
) – COOH
b) CH
2
= CH – CH
3

2
0
450
Cl
C

→
CH
2
= CH – CH
2
Cl
0
,Na t
→
CH
2
= CH – CH
2
– CH
2
– CH =
CH
2

2
1:1
Br
→

CH
2
Br – CH(Br) – CH
2
– CH
2

– CH = CH
2

2
/H Pd
→
CH
2
Br – CH(Br) – CH
2
– CH
2
– CH
2

– CH
3

2
1) / tan
2)
KOH e ol
KNH
→
HC ≡ C – CH
2
– CH
2
– CH
2

– CH
3

3
CH MgCl
→
ClMgC ≡ C – CH
2
–
CH
2
– CH
2
– CH
3

2
3
1)
2) H
CO
O
+
→
HOOC - C ≡ C – CH
2
– CH
2
– CH
2

– CH
3
Bài 9:
OH
Br
MgBr
COOH
COOH
Cl
COOH
OH
COOH
O
HBr
Mg/ ete khan
1) CO
2
2) H
3
O
+
Cl
2
/ P
t
o
NaOH, t
o
CuO, t
o

Bài 10:
167
a)
C
2
H
5
CH
CH
2
CH
2
CH
2
Br
CH
2
=CH
2
H
+
Pd, t
o
HBr, peoxit
CH
2
CH
2
NHCH
3

CH
3
NH
2
b)
CHO
CH
C
2
H
5
OH
CH = CH - CH
3
CO, HCl
1) C
2
H
5
MgBr
KOH/etanol
AlCl
3
2) H
3
O
+
HOCl
CH
CH

OH
CH
3
Cl
CH
3
NH
2
CH
CH
OH
CH
3
NHCH
3
c)
NO
2
HNO
3
Fe, HCl
C
2
H
5
Cl
H
2
SO
4

d
to
NaNO
2
+HCl
NH
2
NHCOCH
3
CH
3
COCl
HNO
3
H
2
SO
4
NHCOCH
3
O
2
N
Fe, HCl
NHCOCH
3
NH
2
NHCOCH
3

OH
NHCOCH
3
O
C
2
H
5
d)
NO
2
HNO
3
Cl
2
NaHCO
3
H
2
SO
4
d
NH
3
NO
2
Cl
NH
2
Cl

Fe, HCl
NH
3
+
HO
3
S
Cl
PCl
5
AlCl
3
H
2
SO
4
d
HSO
4
-
NH
3
+
ClO
2
S
Cl
HSO
4
-

NH
3
+
H
2
NO
2
S
Cl
HSO
4
-
NH
2
H
2
NO
2
S
Cl
e)
CH
3
HNO
3
CH
3
Cl
H
2

SO
4
d
C
4
H
9
Cl
NO
2
H
3
C
Fe, HCl
PCl
5
AlCl
3
KMnO
4
, t
o
NHC
4
H
9
HOOC
NO
2
HOOC

NH
2
HOOC
NHC
4
H
9
ClOC
(CH
3
)
2
- N - H
+
O
δ+
δ+
δ−
δ−
(CH
3
)
2
-N-CH
2
-CH
2
-OH
(CH
3

)
2
-N-CH
2
-CH
2
-OH
H
9
C
4
HN
COO-CH
2
-CH
2
-N(CH
3
)
2
f)
OH
Cl
2
NaNO
2
+ HCl
AlCl
3
HNO

3
2) H
+
Fe, HCl
t
o
1) NaOH,t
o
,p
CO + HCl
Cl
OH
NH
2
OH
NO
2
OH
OH
OH
OH
CHO
AlCl
3
OH
OH
CH
OH
CN
HCN

H
2
/ Pd
OH
OH
CH
OH
CH
2
NH
2
168
g)
KOH/ etanol
H
2
/ Pd
OH
OH
CH
OH
CH
2
NH
2
OH
OH
CH
CH
NH

2
OH
OH
CH
2
CH
2
NH
2
h)
OH
OH
CHO
OH
-
Fe, HCl
OH
OH
CH
OH
CH
CH
3
NO
2
CH
3
CH
2
NO

2
OH
OH
CH
C CH
3
NO
2
H
2
O/H
+
OH
OH
CH
OH
CH
CH
3
NH
2
Bài 11:
a)
CH
2
-CH=CH
2
Mg/ ete
1) (CH
3

)
2
CO
H
2
SO
4
2) H
3
O
+
CH
2
=CH-CH
2
Cl
AlCl
3
HBr/ peoxit
CH
2
-CH
2
-CH
2
-Br
CH
2
-CH
2

-CH
2
-MgBr
CH
2
C OH
CH
3
CH
3
3
b)
CH
3
Mg/ ete
Cl
2
NaOH
2) H
3
O
+
CH
3
Cl
AlCl
3
COCl
2
CH

2
-CH
2
-CH
2
-OH
Cl
2
, as
CH
2
Cl
CH
2
MgCl
O
1)
CHCl-CH
2
-CH
2
-OH
CH(OH)-CH
2
-CH
2
-OH
O
O
O

c)
OH
Cl
2
AlCl
3
2) H
+
1) NaOH,t
o
,p
Cl
H
3
C C CH
3
O
H
+
H
3
C C
+
CH
3
OH
OH
CH
3
CH

3
OH OH
H
+
- H
2
O
CH
3
C
+
CH
3
OH
OH
CH
3
C
CH
3
OH
OH
Bài 12:
OH O
CuO, t
0
H
+
CHO
COOH

CONH
2
CONH
2
O
NH
3
, t
0
Ag
2
O
Br
2
, H
2
O
Bài 13:
169
CH
3
CH
3
O
H
CH
3
CH
3
O

COOH
O
OH
δ−
δ+
δ+
+
H
+
CH
3
CH
3
O
O
LiAlH
4
CH
3
CH
3
O
OH
CH
3
CH
3
O
H
2

SO
4
,t
o
Bài 14:
CH
3
NH
2
O
OC
2
H
5
δ+
δ−
CH
3
NH CH
2
CH
2
COOC
2
H
5
O
OC
2
H

5
δ+
CH
3
N CH
2
CH
2
COOC
2
H
5
CH
2
CH
2
COOC
2
H
5
C
2
H
5
ONa
NCH
3
O
COOC
2

H
5
H
+
, t
o
NCH
3
O
(Sử dụng phản ứng cộng Micheal và ngưng tụ Claisen)
Bài 15:


2E





 


$

















 














)

$

)







 
















 





$









FG





  





 






$

 










170

 






























 

























$






 
















 






















$























$
Bài 16:
1. A: Axit (1 - naphtyl)axetic.
B: Axit (1 - naphtoxi)axetic.
C: Axit (2,4 - điclophenoxi)axetic. [2,4 - D]
D: Axit (2,4,5 - triclophenoxi)axetic. [2,4,5 - T]




)
.
H
I
$




$

%



%


H



H

H






J"H






 !




$
 !
$



/





 !





!
%
171
δ
+
δ
-






EK





!






 !
 !
 !





 !
$



 !



$














 !


H






 !



H

2
!
%






$
Sự tạo đioxin:

 !



!


$







$
 !
172
KINH NGHIỆM GIẢNG DẠY NỘI DUNG:
MỐI QUAN HỆ CẤU TRÚC – TÍNH CHẤT
(ĐIỂM SÔI, TÍNH AXIT, TÍNH BAZƠ)
Trường THPT chuyên Lê Quý Đôn – Bình Định
I. Mối quan hệ giữa cấu trúc với tính axit
Một số điểm cần chú ý khi dạy về tính axit của các chất
1. Khi giải thích tính axit cần giải thích hiệu ứng ở trạng thái chưa phân li và cả trạng
thái đã phân li.
Ví dụ: AH + B
→
¬ 
BH
+
+ A
-
Các ion sinh ra càng bền thì tính axit càng mạnh.
Ví dụ: Xét tính axit của C
2
H
5
OH, C
6
H
5
OH, CH
3
COOH.

2 5
C H

OH
δ− δ+
+ H
2
O
→
¬ 

2 5
C H
O
-
+ H
3
O
+
(1)
+ I + I

–H + H
2
O
→
¬ 
+ H
3
O

+
(2)
–C, –I –C, –I
+ H
2
O
→
¬ 
≡ + H
3
O
+
(3)

–C, –I
Nhận xét: Độ bền của các ion ở (1) < (2) < (3) do đó tính axit của C
2
H
5
OH <
C
6
H
5
OH < CH
3
COOH.
2. Trong bất kì trường hợp nào, nếu có nhóm thế hút e sẽ làm cho tính axit tăng.
Ngược lại, nếu có nhóm thế đẩy e sẽ làm cho tính axit giảm.
Ví dụ: Tính axit của các chất tăng dần trong dãy sau:

CH
3
CH
2
CH
2
–COOH < CH
3
CHBrCH
2
–COOH < CH
3
CH
2
CHBr–COOH <
< CH
3
CHICHBr–COOH < CH
3
CHBrCHBr–COOH.
3. Tính axit của axit không no và axit thơm lớn hơn axit no tương ứng.
Ví dụ 1: Tính axit tăng dần theo dãy sau:
CH
3
CH
2
CH
2
–COOH < CH
3

CH=CH–COOH < CH
3
C≡C–COOH.
Ví dụ 2: Tính axit của
>
Trong axit chứa liên kết đôi C=C thì tính axit của dạng cis > tính axit của dạng trans.
<
–I làm K
a
tăng, +C tăng làm K
a
giảm –I làm K
a
tăng, +C giảm làm K
a
tăng
4. Các dạng axit α, β không no có tính axit mạnh hơn dạng β, γ không no.
173
O
-
O
gg
gg
CH
3
C
O
O
••
H

O
-
CH
3
C
O
CH
3
C
1
2
O
−
1
2
O
−
COOH
COOH
CH
3
C
C
C
H
O
OH
H
CH
3

C
C
C
H
O
OH
H
Ví dụ: Tính axit:
<
– I và + C chỉ có – I
II. Mối quan hệ giữa cấu trúc với tính bazơ
Một số điểm cần chú ý khi dạy về tính bazơ của các chất.
1. Khi giải thích tính bazơ của các chất cần chú ý ở trạng thái đầu và các trạng thái
tạo ra cation.
Ví dụ: Xét tính bazơ của NH
3
, CH
3
–NH
2
và CH
3
–NH–CH
3
.
NH
3
+ H
2
O

→
¬ 

4
NH
+
+ OH
-
(1)
CH
3
NH
2
+ H
2
O
→
¬ 
CH
3

3
N H
+
+ OH
-
(2)
+I +I
CH
3

NH CH
3
+ H
2
O
→
¬ 
CH
3

2
N H
+
CH
3
+ OH
-
(3)
+I mạnh +I mạnh
Vì độ bền các cation giảm theo chiều: CH
3
‒
2
N H
+
‒CH
3
> CH
3
‒

3
N H
+
>
4
NH
+
nên tính
bazơ của CH
3
–NH–CH
3
> CH
3
–NH
2
> NH
3
.
2. Trong phân tử nếu có chứa nhóm đẩy e sẽ làm tăng tính bazơ, ngược lại nhóm hút e sẽ
làm giảm tính bazơ của hợp chất.
Ví dụ: Tính bazơ giảm dần theo chiều:
CH
3
– CH
2
NH
2
> CH
3

NH
2
> NH
3
> C
6
H
5
NH
2
> C
6
H
5
NH C
6
H
5
3. Amin bậc 2 có tính bazơ lớn hơn amin bậc 1 và amin bậc 3.
4. Tính bazơ của amin dị vòng no lớn hơn amin dị vòng thơm.
Ví dụ: Tính bazơ giảm dần theo chiều:
> >
sp
3
sp
2
III. Mối quan hệ giữa cấu trúc với nhiệt độ sôi của các chất.
- Nhiệt độ sôi của các chất phụ thuộc vào: phân tử khối, liên kết hidro liên phân tử và
lực Vanđevan.
- Ta xét nhiệt sôi của một số hiđrocacbon và dẫn xuất của hiđrocacbon.

1. Nhiệt độ sôi của hiđrocacbon
a. Ankan
- Nhiệt độ sôi chủ yếu phụ thuộc vào lực Vanđevan.
+ Khi phân tử khối (M) tăng thì nhiệt độ sôi tăng
Ví dụ: nhiệt độ sôi của C
3
H
8
> C
3
H
6
.
+ Độ phân nhánh trong ankan càng tăng thì lực Vanđevan giảm nên nhiệt độ sôi giảm.
Ví dụ: Nhiệt độ sôi tăng theo chiều:
< <
174
C = O
3
CH C C
β
α
− =
OH
OH
2 2
CH CH CH C O
γ β
= − − =
N

H
N
H
N
CH
3
C
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH CH
2
CH
3
CH
3
CH
3
CH
2
CH
2
CH
3
CH

2