HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

75
8/20/2019 HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP http://slidepdf.com/reader/full/he-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1/75 1 CHUYÊN ĐỀ DUYÊN HI BC B H THNG HÓA BÀI TP V HỢ P CHT CACBOHIDRAT CÓ CU TRÚC PHỨ C TP

Transcript of HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

Page 1: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 175

1

CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ

HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢ P CHẤT

CACBOHIDRAT

COacute CẤU TRUacuteC PHỨ C TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 275

2

MỤC LỤC

A Mở đầuhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip3

B Nội dunghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip4

I Monosaccarithelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip4

II Đissaccarithelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip45

III Trisaccarithelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66

IV Oligosaccarithelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69

V Polysaccarithelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 72C Kết luậnhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 74

Tagravei liệu tham khảohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip75

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 375

3

A MỞ ĐẦU

I Lyacute do chọn đề tagravei

Cacbohidrat lagrave một nhoacutem hợ p chất hữu cơ rất quan trọng vagrave phổ biến trong tự

nhiecircn Nội dung kiến thức về nhoacutem hợ p chất nagravey luocircn đượ cchuacute trọng vagrave hầu như

trong caacutec đề thi học sinh giỏi mocircn hoacutea cấp quốc gia đều đề cập đến Ngagravey nay coacute

rất nhiều hợ p chất mớ i magrave cấu truacutec vagrave nguồn gốc sinh học liecircn hệ mật thiết tớ i caacutec

hợ p chất ldquocacbohidratrdquo vẫn quen thuộc trướ cđacircy điều nagravey bắt buộc IUPAC dần

dần mở rộng vagrave đưa ra khaacutei niệm rộng ratildei hơ n như sauldquoCacbohiđ rat bao gồm

monosaccarit oligosaccarit polisaccarit vagrave caacutec dẫn chất từ monosaccarit như thay

nhoacutem CHO bằng nhoacutem CH2OH thay nhoacutem đầu mạch bằng nhoacutem COOH thaymột hay nhiều nhoacutem hyđroxy bằng nguyecircn tử H (deoxi) nhoacutem amino nhoacutem thiol

hoặc nhoacutem chứa dị tố tươ ng tự Noacute cograven bao gồm cả những dẫn xuất của chuacutengrdquo[1]Do một số tagravei liệu chưa kịp cập nhật vagrave chỉnh sửa necircn đocirci khiđatilde gacircy khoacute khăn

cho học sinh vagrave giaacuteo viecircn Trong caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia hoacutea gần đacircy

đềuđatilde dugraveng caacutec khaacutei niệm mớ i vagrave mở rộng đồng thờ i liecircn tiếp giớ i thiệu caacutec

cacbohidrat phức tạp trong tự nhiecircn Để học sinh hiểu vagrave giải quyết đượ c loại bagraveitập nagravey chuacuteng tocirci đatilde xacircy dựng chuyecircn đề

ldquoHỆ THỐNG HOacuteABAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC

PHỨ C TẠPrdquo

II Mục điacutech của đề tagravei

Trong chuyecircn đề nagravey caacutec kiế n thứ c lyacute thuyế t cơ sở chuacuteng tocirci khocircng trigravenh bagravey ở

đ acircy cũ ng như khocircng bagraven luậ n tớ i caacutec khaacutei niệ m chư a đượ c thố ng nhấ t d ễ gacircy

tranh catildei vagrave hiể u nhầ m khocircng cầ n thiế t magrave chỉ xin đượ c hệ thống hoacutea caacutec bagravei

tậpđaacuteng chuacuteyacutetrong caacutec đề thi sau đoacute phacircn tiacutech phaacutet triển caacutecyacute tưở ng của đề bagravei để

xacircy dựng necircn caacutec bagravei tập mớ i vớ i caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec nhau vagrave vớ i caacutec hợ p

chất tự nhiecircn khaacutec coacute cấu truacutec tươ ng tự nhằm giuacutep học sinh hoagraven thiện kiến thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 475

4

B NỘI DUNG

Trong mỗi mục dướ iđacircy đều đượ c trigravenh bagravey gồm 2 đoạn Đoạn đầu đề cập về caacutec

hợ p chất saccarit vagrave dẫn chất của chuacuteng đoạn sau lagrave caacutec bagravei tập về hợ p chất tự

nhiecircn coacute hai phần liecircn kết vớ i nhau - một thagravenh phần coacute bản chất lagrave saccarit một

thagravenh phần phi saccarit (đocirci khi gọi lagrave aglycon)

I Monosaccarit

Becircn cạnh caacutecmonosaccarit đatilde quaacute quen thuộc dạng polyhidroxy andehit

H-[CHOH]n-CHO hoặc polyhidroxy xeton H-[CHOH]n-CO-[CHOH]m-H caacutec đề

thi gầnđacircy thườ ng hướ ng đến những monosaccarit khocircng quen thuộc như mạch

vograveng mạch phacircn nhaacutenh thay thế nhoacutem hydroxy bằng caacutec nhoacutem khaacutechellipBagravei 1 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 1 năm 2014) Một monosaccarit A khocircng quang hoạt coacute

cocircng thức phacircn tử C6H10O6 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling nhưng khocircng

phản ứng vớ i nướ c brom Khử A bằng NaBH4 tạo thagravenh caacutec hợ p chất B vagrave C coacute

cugraveng cocircng thức phacircn tử C6H12O6 Khi bị oxi hoacutea bở i HIO4 1 mol B hoặc 1 mol C

đều tạo thagravenh 6 mol HCOOH Khi cho B hoặc C phản ứng vớ i anhiđrit axetic đều

tạo thagravenh caacutec sản phẩm coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C18H24O12 Khi oxi hoacutea mạnh Atạo thagravenh axit (D L)-iđaric Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A Giải thiacutech tại sao A coacute

khả năng phản ứng vớ i thuốc thử Feling Biết axit iđaric coacute thể thu đượ c khi oxi

hoacutea iđozơ bằng dung dịch HNO3

Hướ ng dẫn Monosaccarit A(C6H10O6) coacute v + π = 2 A taacutec dụng vớ i H2 (Ni xuacutec taacutec)

tạo B vagrave C C6H12O6 coacute v + π = 1 chứng tỏ B vagrave C coacute 1 vograveng no từ 5 cạnh trở lecircn

- 1 mol mỗi chất B vagrave C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c 6 mol HCOOH 1 mol mỗi

chất B hoặc C taacutec dụng vớ i 6 mol (CH3CO)2O Từ 2 dữ kiện nagravey (vagrave dữ kiện ở trecircn)

cho thấy B vagrave C coacute cấu truacutec đối xứng coacute 6 nhoacutem -OH Cấu tạo của B vagrave C như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 575

5

Do đoacute A lagrave 1 xeton vớ i cấu tạo như sau

- Khi oxi hoacutea A thu đượ c axit DL-iđaric

- Vậy cấu truacutec của A như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 675

6

- Trong mocirci trườ ng bazơ A coacute thể đồng phacircn hoacutea thagravenh hợ p chất chứa nhoacutem

anđehit do đoacute A taacutec dụng đượ c vớ i thuốc thử Feling

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rấtđaacuteng chuacuteyacute noacute khoacuteở chỗ bắt buộc học sinh phải

chấp nhậnđịnh ngh ĩ a mở rộng về monosaccarit Rất nhiều học sinh dugravengđịnh ngh ĩ a

cũ vagrave do đoacute bế tắt khocircng tigravem đượ c cấu truacutec phugrave hợ p Ngoagravei ra bagravei tập yecircu cầu nhớ

cấu truacutec iđozơ coacute lẽ khocircng necircn bắt học sinh học thuộc magrave necircn cho thecircm tecircn hệ

thống hay gợ iyacute iđozơ lagrave đồng phacircn epime của glucozơở C2Về phản ứng vớ i thuốc

thử Felingđacircy lagrave dữ kiện gacircy nhiễu tươ ng đối khoacute đối vớ i học sinh vigravecơ chế trong

đaacutepaacuten lagrave cơ chế nghịch của ngưng tụ andol

Từbagravei tập trecircn coacute thể xacircy dựng caacutec bagravei tập tươ ng tự xoay quanh monosaccarit

mạch vograveng nhằm giuacutep học sinh lagravem quen vớ iđịnh ngh ĩ a mở rộng tăng dần độ khoacute

caacutec bagravei tập Xin giớ i thiệu 2 bagravei tập như sauBagravei tập đề xuất 11Một monosaccarit A khocircng quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C5H8O5 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling nhưng khocircng phản ứng vớ i nướ c

brom Khử A bằng NaBH4 tạo thagravenh caacutec hợ p chất B vagrave C coacute cugraveng cocircng thức phacircn

tử C5H10O5 đều khocircng quang hoạt Khi bị oxi hoacutea bở i HIO4 1 mol B hoặc 1 mol C

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 775

7

đều tạo thagravenh 5 mol HCOOH Khi cho B hoặc C phản ứng vớ i anhiđrit axetic đều

tạo thagravenh caacutec sản phẩm coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C15H20O10 Khi oxi hoacutea mạnh A

tạo thagravenh axit 234-trihidroxypentandioic khocircng quang hoạt Hatildey xaacutec định cấu truacutec

của A Giải thiacutech tại sao A coacute khả năng phản ứng vớ i thuốc thử FelingHướ ng dẫn Cấu truacutec của A phải lagrave

Bagravei tập đề xuất 12Một monosaccarit A khocircng quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C5H8O5 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling nhưng khocircng phản ứng vớ i nướ c

brom Khử A bằng NaBH4 tạo thagravenh caacutec hợ p chất B vagrave C coacute cugraveng cocircng thức phacircn

tử C5H10O5 đều khocircng quang hoạt Khi bị oxi hoacutea bở i HIO4 1 mol B hoặc 1 mol C

đều tạo thagravenh 5 mol HCOOH Khi oxi hoacutea mạnh A tạo thagravenh hỗn hợ p raxemic

củaaxit 234-trihidroxypentandioic Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A Giải thiacutech tại sao

A coacute khả năng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của A lagrave

OH

HO

HO

OH

O

Nhận xeacutet Khi yếu tố bất ngờ qua đi học sinh đatilde lagravem quen thigrave những bagravei tập dạng

nagravey khocircng đượ c xếp vagraveo dạng khoacute dugrave coacute thể thay đổi thecircmiacutet nhiều nhưng học sinh

vẫn coacute khả năng lagravem trọn vẹn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 875

8

Bagravei 2 (Cacircu 5 yacute 1 vograveng 2 năm 2009)Cho sơ đồ chuyển hoaacute sau

O

CH3

O

OH AOH

OMeH

C6H12O5

C8H16O5

H 2 N i t o C

C H 3 I A g 2

O

H3C H

CH2OH

H OCH3

CH2OH

O

HIO4 H2O

B

C

a Viết cocircng thức cấu truacutec của A (coacute biểu diễn cấu higravenh của từng nguyecircn tử cacbon

bất đối) A thuộc datildey nagraveo (D hay L) vagrave dạng α-glicozit hay β-glicozit

b Viết cocircng thức cấu tạo của B vagrave C biết rằng B khocircng chứa nhoacutem cacbonyl Giảithiacutech sự tạo thagravenh B

c Vigrave sao B khocircng chứa nhoacutem cacbonyl magrave vẫn bị khử bở i hiđro

Hướ ng dẫna Cấu truacutec của A lagrave

O

CH3

OH

OMe

OH

HO

Noacute thuộc datildey L loại β-glicozit

b Sau khi phản ứng vớ i HIO4 một nhoacutem anđehit bị hiđrat hoaacute thagravenh gem điol chất

nagravey tạo vograveng vớ i nhoacutem anđehit thứ hai tiếp theo lagrave phản ứng metyl hoaacute

O

CH3

OH

OMe

OH

HO O

HC CH3

OH

OMe

CHOHO

O

HC CH3

OMe

OMe

CHOMeO

O

HC CH3

OMe

OH

CH

HO

OHIO4

H2OCH3I

Ag2O

A B C

cDướ i taacutec dụng của nhiệt B mở vograveng bị đehiđrat hoaacute trở lại anđehit vagrave do đoacute bị

khử

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 975

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1075

10

Nhận xeacutet Hai bagravei tập trecircn coacute tiacutenh chất giuacutep học sinh lagravem quen vớ i caacutec cấu truacutec

saccarit khocircng quen thuộc Sau khi học sinh đatilde coacute đượ c luyện tập coacute thể xacircy dựngnhững bagravei tập coacute mức độ khoacute cao hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 22 Một monosaccarit A quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C6H12O6 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling vagrave vớ i nướ c brom Đun noacuteng A

vớ i CH3OH coacute mặt HCl khan thu đượ c chất B Khi cho B taacutec dụng vớ iaxit periodic

(HIO42H2O) dư thu đượ c hợ p chất C từ hỗn hợ p sản phẩm Thủy phacircn B vớ i xuacutec

taacutecaxit thu đượ c glioxal HCHO HCOOH HOCH2COOH Trong dung dịch tồntại cacircn bằng giữa 4 dạng vogravengpiranozo khaacutec nhau của A Tuy nhiecircn khi đun noacuteng

thigrave A taacutech nướ c thu đượ c C chỉ coacute2 dạng vograveng piranozơ Metyl hoacutea C bằng CH3OH

xuacutec taacutecaxit thu đượ c D vagrave E đều khocircng taacutec dụng đượ c vớ iaxeton trong mocirci

trườ ngaxit Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1175

11

Nhận xeacutet Cấu truacutec mạch phacircn nhaacutenh của monosaccarit lagrave một vấnđề vẫn

chưađượ c khai thaacutec nhiều nếuđagraveo sacircu phacircn tiacutech sẽ thu đượ c nhiều bagravei tập khaacute thuacute

vị Viacute dụ như hợ p chất B trong bagravei trecircn coacute thể phản ứngđượ c tốiđa vớ i 2 đươ ng

lượ ngaxeton trong mocirci trườ ngaxit

Bagravei 3 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2013)Khi cho hợ p chất A (C7H12O6) taacutec dụng vớ i axit

periođic (HIO42H2O) dư thu đượ c hợ p chất B từ hỗn hợ p sản phẩm Thủy phacircn B

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1275

12

vớ i xuacutec taacutec axit thu đượ c glioxal (OHC-CHO) vagrave axit D- glyxeric (D-

HOCH2CH(OH)COOH) Metyl hoacutea A bằng (CH3)2SO4 dư xuacutec taacutec kiềm thu đượ c

hợ p chất C Cho C taacutec dụng vớ i ozon rồi chế hoacutea sản phẩm bằng kẽm kim loại

trong dung dịch axit clohiđric thu đượ c metyl (S)-2-metoxi-3-oxopropanoat vagravemetyl (R)-2-hiđroxi-3- metoxipropanoat

Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A B vagrave C biết rằng trong phacircn tử A một nửa số nguyecircn

tử cacbon bất đối coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

- Minh họa dữ kiện đầu bagravei

- Từ sơ đồ phản ứng (2) suy ra mạch cacbon của hợ p chất C chứa 6 nguyecircn tử

cacbon vớ i liecircn kecirct C=C ở giữa mạch cacbon của hợ p chất A cũng chứa 6 nguyecircn

tử cacbon nguyecircn tử cacbon thứ 7 ở hợ p chất A nối vớ i mạch cacbon phải qua

nguyecircn tử oxi Vigrave đatilde dugraveng (CH3)2SO4 dư necircn ở hợ p chất C khocircng cograven nhoacutem OH

ancol vậy nhoacutem OH ancol ở hợ p chất E đatilde đượ c sinh ra trong mocirci trườ ng của phản

ứng ozon phacircn do bị thủy phacircn bở i H3O+ Do đoacute trướ c khi bị thủy phacircn nhoacutem

nguyecircn tử O-C5 ở hợ p chất E liecircn kết vớ i C1 ở hợ p chất D nguyecircn tử O-C1 ở hợ p

chất D liecircn kết vớ i nhoacutem CH3 (để đủ 7 nguyecircn tử cacbon) Khi ozon phacircn hợ p chất

C đatilde tạo ra một nhoacutem O=COCH3 ở hợ p chất D vagrave một nhoacutem O=COCH3 ở hợ pchất E Vậy hợ p chất C coacute cocircng thức như dướ i đacircy vớ i chuacute yacute rằng thứ tự độ hơ n

cấp xung quanh nguyecircn tử C ở hợ p chất D vagrave hợ p chất C lagrave khaacutec nhau necircn cấu higravenh

của C2 trong hai hợ p chất nagravey cũng khaacutec nhau đồng thờ i cấu higravenh của C1 phải khaacutec

C2 theo đầu bagravei

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1375

13

- Ở sơ đồ phản ứng (1) hợ p chất B thu đượ c khi chế hoacutea hợ p chất A vớ i HIO4 dư

necircn hợ p chất B khocircng thể coacute hai nhoacutem gtC=O cạnh nhau hai nhoacutem -OH cạnh nhau

hoặc một nhoacutem gtC=O cạnh một nhoacutem -OH Vậy một trong hai nhoacutem -CH=O ở

glioxal vagrave một trong hai nhoacutem -OH ancol ở axit D-glyxeric đượ c tạo ra do phản

ứng thủy phacircn xetan suy ra hợ p chất B lagrave một xetan Nhoacutem -COOH ở axit D-

glyxeric đượ c tạo ra từ nhoacutem gtC=O xeton cạnh nhoacutem -CHOH Nhoacutem gtC=O nagraveykhi bị hiđrat hoacutea tạo ra cấu truacutec 112-triol vớ i nhoacutem -CHOH becircn cạnh vagrave bị phacircn

cắt bở i HIO4

- Hợ p chất A ở dạng xeton vigrave theo đầu bagravei trong phacircn tử A phải coacute hai nguyecircn tử

cacbon bất đối ở cấu higravenh S Trong dung dịch kiềm hợ p chất A hỗ biến thagravenh dạng

Arsquo rồi bị metyl hoacutea thagravenh hợ p chất C

Vậy cấu truacutec của A vagrave B như sau

Nhận xeacutet Becircn cạnh những bagravei tập về xaacutecđịnh cấu truacutec của monosaccarit những

bagravei tập về tổng hợ p saccarit cũng lagrave dạng bagravei tập quan trọng trong caacutec đề thi quốc

gia vagraveđề thi quốc tếICHO

Bagravei 4 (Cacircu 10yacute 1 vograveng 1 năm 2010)Axit muraminic (Mur) [3-O-(1-cacboxyetyl)-

D-glucosamin)] lagrave thagravenh phần của tế bagraveo vi khuẩn đượ c tạo thagravenh khi cho B phản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1475

14

ứng vớ i axit D-lactic Viết cocircng thức Fisơ (Fisher) của A vagrave Mur đượ c tạo thagravenh

trong datildey caacutec phản ứng sau

HO H

HOH2C

H OH

OH

CHO

H

Pd HCl lomiddotng BNH3 HCN A -NH4Cl- H2OHOOC-CHOH-CH3 Mur

Hướ ng dẫn Cocircng thức Fisơ của A vagrave Mur

Sản phẩm ưu tiecircn khi nhoacutem -NH2 định hướ ng trans so vớ i nhoacutem -OH

A

HOOHOH

CH2OH

NH2

CN

Mur

C

OH

C OHOH

CH2OH

NH2

CHOHOO

H3

Bagravei 5 (Cacircu 10yacute 3 vograveng 1 năm 2010) Phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem hiđroxyl (-OH)

thườ ng đượ c sử dụng khi chuyển hoaacute giữa caacutec monosaccarit

Viết sơ đồ phản ứng để điều chế α-D-perosinamid

H

OCH3

O

H

CH3NH2

HOH

H HO

H

từ

O OH

HOOH

OH

HO

vagrave caacutec chất cần thiết

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1575

15

(Hiregrua minusu tiordfn

tEcircn claquong vmicroo vTHORNtrYacute equatorial) O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

H

OCH3

O

HCH3

NH2

HOH

H HO

H

3

O OH

HO

OH

OH

HOO

HO

HO

OO

OCH3

LiAlH4

1 TsCl Et3N1 MeOHH+

2 CH3COCH3 H+

O

O

H3C

OO

OCH3

1 NaBH4 EtOH H2O

2 TsCl Et3N

OH3C

OO

OCH3

TsO

H MeOHH+ NaN3

O OCH3

TsO

OH

OH

H3C O OCH3

N3

OH

OH

H3C O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

2 LiAlH4

3 RuO4

Bagravei 6 (Cacircu 27 bagravei t ậ p chuẩ n bị ICHO44 năm 2012)Tổng hợ p thuốc chống virut

Caacutec đườ ng imin lagrave một lớ p hợ p chất rất quan trọng kể cả trong tự nhiecircn vagrave caacutec sản

phẩm tổng hợ p nhacircn tạo Mặc dugrave khocircng hẳn thực sự lagrave caacutec cacbohydrat chuacuteng vẫn

coacute khả năng tươ ng tự như caacutec đườ ng thocircng thườ ng đoacuteng vai trograve lagrave tiền chất của rất

nhiều enzym Becircn cạnh đoacute chuacuteng cũng coacute hoạt tiacutenhđaacuteng chuacuteyacute chống virut hay

chữa trị caacutec rối loạn gen như bệnh Gaucher Bở i vậy coacute rất nhiều cocircng trigravenh tổng

hợ p hữu cơ về caacutec đườ ng imin Xeacutet hai quaacute trigravenh tổng hợ p giả glucozơ DNJ

a) Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian trong sơ đồ A-D

983119

983119983117983141

983112983119983112983119

983113 983105983139983090983119

983152983161983154983145983140983145983150

DBU

983149983085983107983120983106983105

983106983150983119983112

983112983119

983118983137983119983117983141

983117983141983119983112

983118983112983092983119983105983139

983112983090

983120983140983080983119983112983081983090983087983107

983118983112983112983119

983112983119

983112983119

983112983119

A

C13H19IO8

B

C13H18O8

C

C20H26O10

D

C14H20O7

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1675

DBU = 18-diazabixyclo[540]un

b) i Vẽ cấu truacutec caacutec chất tru

ii Nhoacutem triflat (Tf) chuyển

xếp caacutec nhoacutem sau theo thứ t

iii Mặc dugrave xảy ra rất nhan

Đề xuất cấu truacutec hai chất tru

16

ec-7-en983118

983118

ng gian trong sơ đồ J-P

hoacutea một nhoacutem hydroxy thagravenh một nhoacute

ự tăng dần khả năng dễđi ra

chuyển hoacutea từ Q thagravenh DNJ xảy ra th

ng gian Q vagrave Q trong quaacute trigravenh dướ iđ

đi ra tốt Sắp

o 3 giai đoạn

y

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1775

c) Trong hai sơ đồ tổng hợ

đườ ng imin giả furanozơ c

thacircn thiện vớ i mocirci trườ ng

phacircn trung gian Z

Hướ ng dẫn a)

b) i

17

p DNJ trecircn đều dugraveng caacutec dung mocirci hữ

ỉ sử dụng nướ c điều nagravey lagravem quaacute trigravenh

hơ n Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian

cơ tổng hợ p

ổng hợ p rẻ vagrave

vagraveY vagrave tiểu

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1875

18

ii

iii

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1975

19

c

Bagravei tập đề xuất Năm 1999 Menzel đatilde điều chế thagravenh cocircng L-Acosamin một

cacbohydrat dugraveng lagravem thuốc khaacuteng sinh theo sơ đồ sau

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ trecircn viết cơ chế cho caacutec quaacute trigravenh

tạo thagravenh chuacuteng

Hướ ng dẫn

A B D

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2075

20

C E F

G H

Nhận xeacutet Caacutec đề thi hiện nay thườ ng tập trung vagraveo caacutec hợ p chất hữu cơ coacute thật

trong tự nhiecircn Caacutec hợ p chất nagravey thườ ng gồm haihợ pphầnhợ p phần saccarit liecircn

kết ở nguyecircn tử C anome vớ i hợ p phần khocircng phải saccarit khi đoacute hợ p phần

saccarit đượ c gọi lagrave glycon hoặc gốc glycozyl hợ p phần khocircng phải saccarit đượ cgọi lagrave aglycon Dướ iđacircy sẽ trigravenh bagravey lần lượ t caacutec bagravei tập từ khoacute tớ i dễ

Bagravei 6 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2006 )Lin (Linamarin) vagrave Lac (lactrin) lagrave caacutec xiano

glucozit thiecircn mhiecircn Khi thuỷ phacircn Lin Lac trong mocirci trườ ng axit thigrave Lin tạo ra

D-glucozơ axeton vagrave HCN cograven Lac tạo ra D-glucozơ HCN vagrave benzanđehit

Xaacutec định cấu truacutec của Lin vagraveLac ở dạng bền nhất Viết cơ chế phản ứng thuỷ phacircn

LinLac

Hướ ng dẫn Linamarin

D-glucozơ + axeton + HCN

VEumly Lin catilde cEcircu troacutec

OOHO

OH

HO CH3

CH3C

CNOH

Lactrin

D-glucozơ + benzandehit + HCN

OOHO

OH

HO

C6H5CH

CNOH

VEumly Lac catilde cEcircu troacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2175

21

Phản ứng thuỷ phacircn caacutec glucozit nagravey theo cơ chế SN1 thiacute dụ

H3O+

+ O=CH C6H5 + HCN

H2O

+

+

+

O

OHO

HOH

HO

OH

CH

CN

C6

H5

O

HO

OH

HO

OH

+OH2

OOHO

OH

HO

OH

CH

CN

C6H5

H- +O

HO

OH

HO

OH

OH

O

HO

OH

HO

OH

O

HO

OH

HO

OH

β -D-glucopiranozơ bền hơ n α -D-glucopiranozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập rấtđơ n giản phugrave hợ p để giớ i thiệu cho học sinh lagravem quen vớ i

dạng dẫn chất cacbohidrat thườ ng gặp trong tự nhiecircn Học sinh phải nắmchắc khaacutei

niệm vềglycozit để tigravem cấu truacutec phugrave hợ p Tuy nhiecircn trong đề bagravei cho rằng vigraveLin

vagraveLac ở dạng bền nhất necircn liecircn kết glycozit phảiở dạngβ lagrave khocircng thuyết phục Vigrave

khi nhoacutem hemiaxetal đatilde bị khoacutea bở iđatilde higravenh thagravenhliecircn kết glicozit thigrave hai dạngα

vagraveβđatilde lagrave 2 chất khaacutec nhau khocircng cograven trong cacircn bằng vagrave khocircng tự chuyển hoacutea cho

nhau đượ c nữaĐoacute lagrave chưa kể trong cocircng thức của Lac coacute một nguyecircn tử C bất đốikhocircng hề biết cấu higravenh

Bagravei tập đề xuất 61 Phlorizin coacute cocircng thức phacircn tử C21H24O10 thu đượ c từ rễ vagrave vỏ

cacircy taacuteo lecirc hoặc dacircu Thủy phacircn phlorizin coacute mặt emulsin (enzym chuyecircn phacircn cắt

liecircn kếtβ-glicozit) thu đượ c hợ p chất A vagrave D-Glucozơ Xử lyacute phlorizin vớ i lượ ng

dư metyl iođua coacute mặt kali cacbonat sau đoacute thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit thu

đượ c hợ p chất B Xaacutecđịnh cấu truacutec của phlorizin biết cocircng thức của A B như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2275

22

ĐaacutepaacutenBagravei tậpở mức độ tươ ng đốiđơ n giản Dễ thấy cấu truacutec phlorizin lagrave

Bagravei tập đề xuất 62 Coniferin (C16H22O8) đượ c taacutech ra từ nướ c chiết rễ của một

loagravei hoa taacutenở Nauy

Coniferin lagravem mất magraveu nướ c brom nhưng lại khocircng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Oxy hoacutea coniferin bằng HCrO4 thu đượ c hợ p chất A (C14H18O8)Metyl hoacutea A bằng

CH3I coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn sản phẩm trong mocirci trườ ng thu đượ c hợ p

chấtvanilin (4-hydroxy-3-metoxybenzandehit) vagrave 2346-tetra-O-metyl-D-glucozơ

Xaacutecđịnh cấu truacutec của coniferin biết trong coniferin số C coacute cấu higravenh S nhiều hơ n số

C coacute cấu higravenh RHướ ng dẫn Cấu truacutec của coniferin lagrave (chuacuteyacute chưa xaacutecđịnh đượ c cấu higravenh nốiđocirci)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 2: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 275

2

MỤC LỤC

A Mở đầuhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip3

B Nội dunghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip4

I Monosaccarithelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip4

II Đissaccarithelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip45

III Trisaccarithelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66

IV Oligosaccarithelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69

V Polysaccarithelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 72C Kết luậnhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 74

Tagravei liệu tham khảohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip75

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 375

3

A MỞ ĐẦU

I Lyacute do chọn đề tagravei

Cacbohidrat lagrave một nhoacutem hợ p chất hữu cơ rất quan trọng vagrave phổ biến trong tự

nhiecircn Nội dung kiến thức về nhoacutem hợ p chất nagravey luocircn đượ cchuacute trọng vagrave hầu như

trong caacutec đề thi học sinh giỏi mocircn hoacutea cấp quốc gia đều đề cập đến Ngagravey nay coacute

rất nhiều hợ p chất mớ i magrave cấu truacutec vagrave nguồn gốc sinh học liecircn hệ mật thiết tớ i caacutec

hợ p chất ldquocacbohidratrdquo vẫn quen thuộc trướ cđacircy điều nagravey bắt buộc IUPAC dần

dần mở rộng vagrave đưa ra khaacutei niệm rộng ratildei hơ n như sauldquoCacbohiđ rat bao gồm

monosaccarit oligosaccarit polisaccarit vagrave caacutec dẫn chất từ monosaccarit như thay

nhoacutem CHO bằng nhoacutem CH2OH thay nhoacutem đầu mạch bằng nhoacutem COOH thaymột hay nhiều nhoacutem hyđroxy bằng nguyecircn tử H (deoxi) nhoacutem amino nhoacutem thiol

hoặc nhoacutem chứa dị tố tươ ng tự Noacute cograven bao gồm cả những dẫn xuất của chuacutengrdquo[1]Do một số tagravei liệu chưa kịp cập nhật vagrave chỉnh sửa necircn đocirci khiđatilde gacircy khoacute khăn

cho học sinh vagrave giaacuteo viecircn Trong caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia hoacutea gần đacircy

đềuđatilde dugraveng caacutec khaacutei niệm mớ i vagrave mở rộng đồng thờ i liecircn tiếp giớ i thiệu caacutec

cacbohidrat phức tạp trong tự nhiecircn Để học sinh hiểu vagrave giải quyết đượ c loại bagraveitập nagravey chuacuteng tocirci đatilde xacircy dựng chuyecircn đề

ldquoHỆ THỐNG HOacuteABAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC

PHỨ C TẠPrdquo

II Mục điacutech của đề tagravei

Trong chuyecircn đề nagravey caacutec kiế n thứ c lyacute thuyế t cơ sở chuacuteng tocirci khocircng trigravenh bagravey ở

đ acircy cũ ng như khocircng bagraven luậ n tớ i caacutec khaacutei niệ m chư a đượ c thố ng nhấ t d ễ gacircy

tranh catildei vagrave hiể u nhầ m khocircng cầ n thiế t magrave chỉ xin đượ c hệ thống hoacutea caacutec bagravei

tậpđaacuteng chuacuteyacutetrong caacutec đề thi sau đoacute phacircn tiacutech phaacutet triển caacutecyacute tưở ng của đề bagravei để

xacircy dựng necircn caacutec bagravei tập mớ i vớ i caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec nhau vagrave vớ i caacutec hợ p

chất tự nhiecircn khaacutec coacute cấu truacutec tươ ng tự nhằm giuacutep học sinh hoagraven thiện kiến thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 475

4

B NỘI DUNG

Trong mỗi mục dướ iđacircy đều đượ c trigravenh bagravey gồm 2 đoạn Đoạn đầu đề cập về caacutec

hợ p chất saccarit vagrave dẫn chất của chuacuteng đoạn sau lagrave caacutec bagravei tập về hợ p chất tự

nhiecircn coacute hai phần liecircn kết vớ i nhau - một thagravenh phần coacute bản chất lagrave saccarit một

thagravenh phần phi saccarit (đocirci khi gọi lagrave aglycon)

I Monosaccarit

Becircn cạnh caacutecmonosaccarit đatilde quaacute quen thuộc dạng polyhidroxy andehit

H-[CHOH]n-CHO hoặc polyhidroxy xeton H-[CHOH]n-CO-[CHOH]m-H caacutec đề

thi gầnđacircy thườ ng hướ ng đến những monosaccarit khocircng quen thuộc như mạch

vograveng mạch phacircn nhaacutenh thay thế nhoacutem hydroxy bằng caacutec nhoacutem khaacutechellipBagravei 1 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 1 năm 2014) Một monosaccarit A khocircng quang hoạt coacute

cocircng thức phacircn tử C6H10O6 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling nhưng khocircng

phản ứng vớ i nướ c brom Khử A bằng NaBH4 tạo thagravenh caacutec hợ p chất B vagrave C coacute

cugraveng cocircng thức phacircn tử C6H12O6 Khi bị oxi hoacutea bở i HIO4 1 mol B hoặc 1 mol C

đều tạo thagravenh 6 mol HCOOH Khi cho B hoặc C phản ứng vớ i anhiđrit axetic đều

tạo thagravenh caacutec sản phẩm coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C18H24O12 Khi oxi hoacutea mạnh Atạo thagravenh axit (D L)-iđaric Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A Giải thiacutech tại sao A coacute

khả năng phản ứng vớ i thuốc thử Feling Biết axit iđaric coacute thể thu đượ c khi oxi

hoacutea iđozơ bằng dung dịch HNO3

Hướ ng dẫn Monosaccarit A(C6H10O6) coacute v + π = 2 A taacutec dụng vớ i H2 (Ni xuacutec taacutec)

tạo B vagrave C C6H12O6 coacute v + π = 1 chứng tỏ B vagrave C coacute 1 vograveng no từ 5 cạnh trở lecircn

- 1 mol mỗi chất B vagrave C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c 6 mol HCOOH 1 mol mỗi

chất B hoặc C taacutec dụng vớ i 6 mol (CH3CO)2O Từ 2 dữ kiện nagravey (vagrave dữ kiện ở trecircn)

cho thấy B vagrave C coacute cấu truacutec đối xứng coacute 6 nhoacutem -OH Cấu tạo của B vagrave C như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 575

5

Do đoacute A lagrave 1 xeton vớ i cấu tạo như sau

- Khi oxi hoacutea A thu đượ c axit DL-iđaric

- Vậy cấu truacutec của A như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 675

6

- Trong mocirci trườ ng bazơ A coacute thể đồng phacircn hoacutea thagravenh hợ p chất chứa nhoacutem

anđehit do đoacute A taacutec dụng đượ c vớ i thuốc thử Feling

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rấtđaacuteng chuacuteyacute noacute khoacuteở chỗ bắt buộc học sinh phải

chấp nhậnđịnh ngh ĩ a mở rộng về monosaccarit Rất nhiều học sinh dugravengđịnh ngh ĩ a

cũ vagrave do đoacute bế tắt khocircng tigravem đượ c cấu truacutec phugrave hợ p Ngoagravei ra bagravei tập yecircu cầu nhớ

cấu truacutec iđozơ coacute lẽ khocircng necircn bắt học sinh học thuộc magrave necircn cho thecircm tecircn hệ

thống hay gợ iyacute iđozơ lagrave đồng phacircn epime của glucozơở C2Về phản ứng vớ i thuốc

thử Felingđacircy lagrave dữ kiện gacircy nhiễu tươ ng đối khoacute đối vớ i học sinh vigravecơ chế trong

đaacutepaacuten lagrave cơ chế nghịch của ngưng tụ andol

Từbagravei tập trecircn coacute thể xacircy dựng caacutec bagravei tập tươ ng tự xoay quanh monosaccarit

mạch vograveng nhằm giuacutep học sinh lagravem quen vớ iđịnh ngh ĩ a mở rộng tăng dần độ khoacute

caacutec bagravei tập Xin giớ i thiệu 2 bagravei tập như sauBagravei tập đề xuất 11Một monosaccarit A khocircng quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C5H8O5 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling nhưng khocircng phản ứng vớ i nướ c

brom Khử A bằng NaBH4 tạo thagravenh caacutec hợ p chất B vagrave C coacute cugraveng cocircng thức phacircn

tử C5H10O5 đều khocircng quang hoạt Khi bị oxi hoacutea bở i HIO4 1 mol B hoặc 1 mol C

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 775

7

đều tạo thagravenh 5 mol HCOOH Khi cho B hoặc C phản ứng vớ i anhiđrit axetic đều

tạo thagravenh caacutec sản phẩm coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C15H20O10 Khi oxi hoacutea mạnh A

tạo thagravenh axit 234-trihidroxypentandioic khocircng quang hoạt Hatildey xaacutec định cấu truacutec

của A Giải thiacutech tại sao A coacute khả năng phản ứng vớ i thuốc thử FelingHướ ng dẫn Cấu truacutec của A phải lagrave

Bagravei tập đề xuất 12Một monosaccarit A khocircng quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C5H8O5 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling nhưng khocircng phản ứng vớ i nướ c

brom Khử A bằng NaBH4 tạo thagravenh caacutec hợ p chất B vagrave C coacute cugraveng cocircng thức phacircn

tử C5H10O5 đều khocircng quang hoạt Khi bị oxi hoacutea bở i HIO4 1 mol B hoặc 1 mol C

đều tạo thagravenh 5 mol HCOOH Khi oxi hoacutea mạnh A tạo thagravenh hỗn hợ p raxemic

củaaxit 234-trihidroxypentandioic Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A Giải thiacutech tại sao

A coacute khả năng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của A lagrave

OH

HO

HO

OH

O

Nhận xeacutet Khi yếu tố bất ngờ qua đi học sinh đatilde lagravem quen thigrave những bagravei tập dạng

nagravey khocircng đượ c xếp vagraveo dạng khoacute dugrave coacute thể thay đổi thecircmiacutet nhiều nhưng học sinh

vẫn coacute khả năng lagravem trọn vẹn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 875

8

Bagravei 2 (Cacircu 5 yacute 1 vograveng 2 năm 2009)Cho sơ đồ chuyển hoaacute sau

O

CH3

O

OH AOH

OMeH

C6H12O5

C8H16O5

H 2 N i t o C

C H 3 I A g 2

O

H3C H

CH2OH

H OCH3

CH2OH

O

HIO4 H2O

B

C

a Viết cocircng thức cấu truacutec của A (coacute biểu diễn cấu higravenh của từng nguyecircn tử cacbon

bất đối) A thuộc datildey nagraveo (D hay L) vagrave dạng α-glicozit hay β-glicozit

b Viết cocircng thức cấu tạo của B vagrave C biết rằng B khocircng chứa nhoacutem cacbonyl Giảithiacutech sự tạo thagravenh B

c Vigrave sao B khocircng chứa nhoacutem cacbonyl magrave vẫn bị khử bở i hiđro

Hướ ng dẫna Cấu truacutec của A lagrave

O

CH3

OH

OMe

OH

HO

Noacute thuộc datildey L loại β-glicozit

b Sau khi phản ứng vớ i HIO4 một nhoacutem anđehit bị hiđrat hoaacute thagravenh gem điol chất

nagravey tạo vograveng vớ i nhoacutem anđehit thứ hai tiếp theo lagrave phản ứng metyl hoaacute

O

CH3

OH

OMe

OH

HO O

HC CH3

OH

OMe

CHOHO

O

HC CH3

OMe

OMe

CHOMeO

O

HC CH3

OMe

OH

CH

HO

OHIO4

H2OCH3I

Ag2O

A B C

cDướ i taacutec dụng của nhiệt B mở vograveng bị đehiđrat hoaacute trở lại anđehit vagrave do đoacute bị

khử

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 975

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1075

10

Nhận xeacutet Hai bagravei tập trecircn coacute tiacutenh chất giuacutep học sinh lagravem quen vớ i caacutec cấu truacutec

saccarit khocircng quen thuộc Sau khi học sinh đatilde coacute đượ c luyện tập coacute thể xacircy dựngnhững bagravei tập coacute mức độ khoacute cao hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 22 Một monosaccarit A quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C6H12O6 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling vagrave vớ i nướ c brom Đun noacuteng A

vớ i CH3OH coacute mặt HCl khan thu đượ c chất B Khi cho B taacutec dụng vớ iaxit periodic

(HIO42H2O) dư thu đượ c hợ p chất C từ hỗn hợ p sản phẩm Thủy phacircn B vớ i xuacutec

taacutecaxit thu đượ c glioxal HCHO HCOOH HOCH2COOH Trong dung dịch tồntại cacircn bằng giữa 4 dạng vogravengpiranozo khaacutec nhau của A Tuy nhiecircn khi đun noacuteng

thigrave A taacutech nướ c thu đượ c C chỉ coacute2 dạng vograveng piranozơ Metyl hoacutea C bằng CH3OH

xuacutec taacutecaxit thu đượ c D vagrave E đều khocircng taacutec dụng đượ c vớ iaxeton trong mocirci

trườ ngaxit Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1175

11

Nhận xeacutet Cấu truacutec mạch phacircn nhaacutenh của monosaccarit lagrave một vấnđề vẫn

chưađượ c khai thaacutec nhiều nếuđagraveo sacircu phacircn tiacutech sẽ thu đượ c nhiều bagravei tập khaacute thuacute

vị Viacute dụ như hợ p chất B trong bagravei trecircn coacute thể phản ứngđượ c tốiđa vớ i 2 đươ ng

lượ ngaxeton trong mocirci trườ ngaxit

Bagravei 3 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2013)Khi cho hợ p chất A (C7H12O6) taacutec dụng vớ i axit

periođic (HIO42H2O) dư thu đượ c hợ p chất B từ hỗn hợ p sản phẩm Thủy phacircn B

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1275

12

vớ i xuacutec taacutec axit thu đượ c glioxal (OHC-CHO) vagrave axit D- glyxeric (D-

HOCH2CH(OH)COOH) Metyl hoacutea A bằng (CH3)2SO4 dư xuacutec taacutec kiềm thu đượ c

hợ p chất C Cho C taacutec dụng vớ i ozon rồi chế hoacutea sản phẩm bằng kẽm kim loại

trong dung dịch axit clohiđric thu đượ c metyl (S)-2-metoxi-3-oxopropanoat vagravemetyl (R)-2-hiđroxi-3- metoxipropanoat

Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A B vagrave C biết rằng trong phacircn tử A một nửa số nguyecircn

tử cacbon bất đối coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

- Minh họa dữ kiện đầu bagravei

- Từ sơ đồ phản ứng (2) suy ra mạch cacbon của hợ p chất C chứa 6 nguyecircn tử

cacbon vớ i liecircn kecirct C=C ở giữa mạch cacbon của hợ p chất A cũng chứa 6 nguyecircn

tử cacbon nguyecircn tử cacbon thứ 7 ở hợ p chất A nối vớ i mạch cacbon phải qua

nguyecircn tử oxi Vigrave đatilde dugraveng (CH3)2SO4 dư necircn ở hợ p chất C khocircng cograven nhoacutem OH

ancol vậy nhoacutem OH ancol ở hợ p chất E đatilde đượ c sinh ra trong mocirci trườ ng của phản

ứng ozon phacircn do bị thủy phacircn bở i H3O+ Do đoacute trướ c khi bị thủy phacircn nhoacutem

nguyecircn tử O-C5 ở hợ p chất E liecircn kết vớ i C1 ở hợ p chất D nguyecircn tử O-C1 ở hợ p

chất D liecircn kết vớ i nhoacutem CH3 (để đủ 7 nguyecircn tử cacbon) Khi ozon phacircn hợ p chất

C đatilde tạo ra một nhoacutem O=COCH3 ở hợ p chất D vagrave một nhoacutem O=COCH3 ở hợ pchất E Vậy hợ p chất C coacute cocircng thức như dướ i đacircy vớ i chuacute yacute rằng thứ tự độ hơ n

cấp xung quanh nguyecircn tử C ở hợ p chất D vagrave hợ p chất C lagrave khaacutec nhau necircn cấu higravenh

của C2 trong hai hợ p chất nagravey cũng khaacutec nhau đồng thờ i cấu higravenh của C1 phải khaacutec

C2 theo đầu bagravei

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1375

13

- Ở sơ đồ phản ứng (1) hợ p chất B thu đượ c khi chế hoacutea hợ p chất A vớ i HIO4 dư

necircn hợ p chất B khocircng thể coacute hai nhoacutem gtC=O cạnh nhau hai nhoacutem -OH cạnh nhau

hoặc một nhoacutem gtC=O cạnh một nhoacutem -OH Vậy một trong hai nhoacutem -CH=O ở

glioxal vagrave một trong hai nhoacutem -OH ancol ở axit D-glyxeric đượ c tạo ra do phản

ứng thủy phacircn xetan suy ra hợ p chất B lagrave một xetan Nhoacutem -COOH ở axit D-

glyxeric đượ c tạo ra từ nhoacutem gtC=O xeton cạnh nhoacutem -CHOH Nhoacutem gtC=O nagraveykhi bị hiđrat hoacutea tạo ra cấu truacutec 112-triol vớ i nhoacutem -CHOH becircn cạnh vagrave bị phacircn

cắt bở i HIO4

- Hợ p chất A ở dạng xeton vigrave theo đầu bagravei trong phacircn tử A phải coacute hai nguyecircn tử

cacbon bất đối ở cấu higravenh S Trong dung dịch kiềm hợ p chất A hỗ biến thagravenh dạng

Arsquo rồi bị metyl hoacutea thagravenh hợ p chất C

Vậy cấu truacutec của A vagrave B như sau

Nhận xeacutet Becircn cạnh những bagravei tập về xaacutecđịnh cấu truacutec của monosaccarit những

bagravei tập về tổng hợ p saccarit cũng lagrave dạng bagravei tập quan trọng trong caacutec đề thi quốc

gia vagraveđề thi quốc tếICHO

Bagravei 4 (Cacircu 10yacute 1 vograveng 1 năm 2010)Axit muraminic (Mur) [3-O-(1-cacboxyetyl)-

D-glucosamin)] lagrave thagravenh phần của tế bagraveo vi khuẩn đượ c tạo thagravenh khi cho B phản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1475

14

ứng vớ i axit D-lactic Viết cocircng thức Fisơ (Fisher) của A vagrave Mur đượ c tạo thagravenh

trong datildey caacutec phản ứng sau

HO H

HOH2C

H OH

OH

CHO

H

Pd HCl lomiddotng BNH3 HCN A -NH4Cl- H2OHOOC-CHOH-CH3 Mur

Hướ ng dẫn Cocircng thức Fisơ của A vagrave Mur

Sản phẩm ưu tiecircn khi nhoacutem -NH2 định hướ ng trans so vớ i nhoacutem -OH

A

HOOHOH

CH2OH

NH2

CN

Mur

C

OH

C OHOH

CH2OH

NH2

CHOHOO

H3

Bagravei 5 (Cacircu 10yacute 3 vograveng 1 năm 2010) Phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem hiđroxyl (-OH)

thườ ng đượ c sử dụng khi chuyển hoaacute giữa caacutec monosaccarit

Viết sơ đồ phản ứng để điều chế α-D-perosinamid

H

OCH3

O

H

CH3NH2

HOH

H HO

H

từ

O OH

HOOH

OH

HO

vagrave caacutec chất cần thiết

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1575

15

(Hiregrua minusu tiordfn

tEcircn claquong vmicroo vTHORNtrYacute equatorial) O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

H

OCH3

O

HCH3

NH2

HOH

H HO

H

3

O OH

HO

OH

OH

HOO

HO

HO

OO

OCH3

LiAlH4

1 TsCl Et3N1 MeOHH+

2 CH3COCH3 H+

O

O

H3C

OO

OCH3

1 NaBH4 EtOH H2O

2 TsCl Et3N

OH3C

OO

OCH3

TsO

H MeOHH+ NaN3

O OCH3

TsO

OH

OH

H3C O OCH3

N3

OH

OH

H3C O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

2 LiAlH4

3 RuO4

Bagravei 6 (Cacircu 27 bagravei t ậ p chuẩ n bị ICHO44 năm 2012)Tổng hợ p thuốc chống virut

Caacutec đườ ng imin lagrave một lớ p hợ p chất rất quan trọng kể cả trong tự nhiecircn vagrave caacutec sản

phẩm tổng hợ p nhacircn tạo Mặc dugrave khocircng hẳn thực sự lagrave caacutec cacbohydrat chuacuteng vẫn

coacute khả năng tươ ng tự như caacutec đườ ng thocircng thườ ng đoacuteng vai trograve lagrave tiền chất của rất

nhiều enzym Becircn cạnh đoacute chuacuteng cũng coacute hoạt tiacutenhđaacuteng chuacuteyacute chống virut hay

chữa trị caacutec rối loạn gen như bệnh Gaucher Bở i vậy coacute rất nhiều cocircng trigravenh tổng

hợ p hữu cơ về caacutec đườ ng imin Xeacutet hai quaacute trigravenh tổng hợ p giả glucozơ DNJ

a) Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian trong sơ đồ A-D

983119

983119983117983141

983112983119983112983119

983113 983105983139983090983119

983152983161983154983145983140983145983150

DBU

983149983085983107983120983106983105

983106983150983119983112

983112983119

983118983137983119983117983141

983117983141983119983112

983118983112983092983119983105983139

983112983090

983120983140983080983119983112983081983090983087983107

983118983112983112983119

983112983119

983112983119

983112983119

A

C13H19IO8

B

C13H18O8

C

C20H26O10

D

C14H20O7

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1675

DBU = 18-diazabixyclo[540]un

b) i Vẽ cấu truacutec caacutec chất tru

ii Nhoacutem triflat (Tf) chuyển

xếp caacutec nhoacutem sau theo thứ t

iii Mặc dugrave xảy ra rất nhan

Đề xuất cấu truacutec hai chất tru

16

ec-7-en983118

983118

ng gian trong sơ đồ J-P

hoacutea một nhoacutem hydroxy thagravenh một nhoacute

ự tăng dần khả năng dễđi ra

chuyển hoacutea từ Q thagravenh DNJ xảy ra th

ng gian Q vagrave Q trong quaacute trigravenh dướ iđ

đi ra tốt Sắp

o 3 giai đoạn

y

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1775

c) Trong hai sơ đồ tổng hợ

đườ ng imin giả furanozơ c

thacircn thiện vớ i mocirci trườ ng

phacircn trung gian Z

Hướ ng dẫn a)

b) i

17

p DNJ trecircn đều dugraveng caacutec dung mocirci hữ

ỉ sử dụng nướ c điều nagravey lagravem quaacute trigravenh

hơ n Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian

cơ tổng hợ p

ổng hợ p rẻ vagrave

vagraveY vagrave tiểu

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1875

18

ii

iii

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1975

19

c

Bagravei tập đề xuất Năm 1999 Menzel đatilde điều chế thagravenh cocircng L-Acosamin một

cacbohydrat dugraveng lagravem thuốc khaacuteng sinh theo sơ đồ sau

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ trecircn viết cơ chế cho caacutec quaacute trigravenh

tạo thagravenh chuacuteng

Hướ ng dẫn

A B D

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2075

20

C E F

G H

Nhận xeacutet Caacutec đề thi hiện nay thườ ng tập trung vagraveo caacutec hợ p chất hữu cơ coacute thật

trong tự nhiecircn Caacutec hợ p chất nagravey thườ ng gồm haihợ pphầnhợ p phần saccarit liecircn

kết ở nguyecircn tử C anome vớ i hợ p phần khocircng phải saccarit khi đoacute hợ p phần

saccarit đượ c gọi lagrave glycon hoặc gốc glycozyl hợ p phần khocircng phải saccarit đượ cgọi lagrave aglycon Dướ iđacircy sẽ trigravenh bagravey lần lượ t caacutec bagravei tập từ khoacute tớ i dễ

Bagravei 6 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2006 )Lin (Linamarin) vagrave Lac (lactrin) lagrave caacutec xiano

glucozit thiecircn mhiecircn Khi thuỷ phacircn Lin Lac trong mocirci trườ ng axit thigrave Lin tạo ra

D-glucozơ axeton vagrave HCN cograven Lac tạo ra D-glucozơ HCN vagrave benzanđehit

Xaacutec định cấu truacutec của Lin vagraveLac ở dạng bền nhất Viết cơ chế phản ứng thuỷ phacircn

LinLac

Hướ ng dẫn Linamarin

D-glucozơ + axeton + HCN

VEumly Lin catilde cEcircu troacutec

OOHO

OH

HO CH3

CH3C

CNOH

Lactrin

D-glucozơ + benzandehit + HCN

OOHO

OH

HO

C6H5CH

CNOH

VEumly Lac catilde cEcircu troacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2175

21

Phản ứng thuỷ phacircn caacutec glucozit nagravey theo cơ chế SN1 thiacute dụ

H3O+

+ O=CH C6H5 + HCN

H2O

+

+

+

O

OHO

HOH

HO

OH

CH

CN

C6

H5

O

HO

OH

HO

OH

+OH2

OOHO

OH

HO

OH

CH

CN

C6H5

H- +O

HO

OH

HO

OH

OH

O

HO

OH

HO

OH

O

HO

OH

HO

OH

β -D-glucopiranozơ bền hơ n α -D-glucopiranozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập rấtđơ n giản phugrave hợ p để giớ i thiệu cho học sinh lagravem quen vớ i

dạng dẫn chất cacbohidrat thườ ng gặp trong tự nhiecircn Học sinh phải nắmchắc khaacutei

niệm vềglycozit để tigravem cấu truacutec phugrave hợ p Tuy nhiecircn trong đề bagravei cho rằng vigraveLin

vagraveLac ở dạng bền nhất necircn liecircn kết glycozit phảiở dạngβ lagrave khocircng thuyết phục Vigrave

khi nhoacutem hemiaxetal đatilde bị khoacutea bở iđatilde higravenh thagravenhliecircn kết glicozit thigrave hai dạngα

vagraveβđatilde lagrave 2 chất khaacutec nhau khocircng cograven trong cacircn bằng vagrave khocircng tự chuyển hoacutea cho

nhau đượ c nữaĐoacute lagrave chưa kể trong cocircng thức của Lac coacute một nguyecircn tử C bất đốikhocircng hề biết cấu higravenh

Bagravei tập đề xuất 61 Phlorizin coacute cocircng thức phacircn tử C21H24O10 thu đượ c từ rễ vagrave vỏ

cacircy taacuteo lecirc hoặc dacircu Thủy phacircn phlorizin coacute mặt emulsin (enzym chuyecircn phacircn cắt

liecircn kếtβ-glicozit) thu đượ c hợ p chất A vagrave D-Glucozơ Xử lyacute phlorizin vớ i lượ ng

dư metyl iođua coacute mặt kali cacbonat sau đoacute thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit thu

đượ c hợ p chất B Xaacutecđịnh cấu truacutec của phlorizin biết cocircng thức của A B như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2275

22

ĐaacutepaacutenBagravei tậpở mức độ tươ ng đốiđơ n giản Dễ thấy cấu truacutec phlorizin lagrave

Bagravei tập đề xuất 62 Coniferin (C16H22O8) đượ c taacutech ra từ nướ c chiết rễ của một

loagravei hoa taacutenở Nauy

Coniferin lagravem mất magraveu nướ c brom nhưng lại khocircng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Oxy hoacutea coniferin bằng HCrO4 thu đượ c hợ p chất A (C14H18O8)Metyl hoacutea A bằng

CH3I coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn sản phẩm trong mocirci trườ ng thu đượ c hợ p

chấtvanilin (4-hydroxy-3-metoxybenzandehit) vagrave 2346-tetra-O-metyl-D-glucozơ

Xaacutecđịnh cấu truacutec của coniferin biết trong coniferin số C coacute cấu higravenh S nhiều hơ n số

C coacute cấu higravenh RHướ ng dẫn Cấu truacutec của coniferin lagrave (chuacuteyacute chưa xaacutecđịnh đượ c cấu higravenh nốiđocirci)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 3: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 375

3

A MỞ ĐẦU

I Lyacute do chọn đề tagravei

Cacbohidrat lagrave một nhoacutem hợ p chất hữu cơ rất quan trọng vagrave phổ biến trong tự

nhiecircn Nội dung kiến thức về nhoacutem hợ p chất nagravey luocircn đượ cchuacute trọng vagrave hầu như

trong caacutec đề thi học sinh giỏi mocircn hoacutea cấp quốc gia đều đề cập đến Ngagravey nay coacute

rất nhiều hợ p chất mớ i magrave cấu truacutec vagrave nguồn gốc sinh học liecircn hệ mật thiết tớ i caacutec

hợ p chất ldquocacbohidratrdquo vẫn quen thuộc trướ cđacircy điều nagravey bắt buộc IUPAC dần

dần mở rộng vagrave đưa ra khaacutei niệm rộng ratildei hơ n như sauldquoCacbohiđ rat bao gồm

monosaccarit oligosaccarit polisaccarit vagrave caacutec dẫn chất từ monosaccarit như thay

nhoacutem CHO bằng nhoacutem CH2OH thay nhoacutem đầu mạch bằng nhoacutem COOH thaymột hay nhiều nhoacutem hyđroxy bằng nguyecircn tử H (deoxi) nhoacutem amino nhoacutem thiol

hoặc nhoacutem chứa dị tố tươ ng tự Noacute cograven bao gồm cả những dẫn xuất của chuacutengrdquo[1]Do một số tagravei liệu chưa kịp cập nhật vagrave chỉnh sửa necircn đocirci khiđatilde gacircy khoacute khăn

cho học sinh vagrave giaacuteo viecircn Trong caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia hoacutea gần đacircy

đềuđatilde dugraveng caacutec khaacutei niệm mớ i vagrave mở rộng đồng thờ i liecircn tiếp giớ i thiệu caacutec

cacbohidrat phức tạp trong tự nhiecircn Để học sinh hiểu vagrave giải quyết đượ c loại bagraveitập nagravey chuacuteng tocirci đatilde xacircy dựng chuyecircn đề

ldquoHỆ THỐNG HOacuteABAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC

PHỨ C TẠPrdquo

II Mục điacutech của đề tagravei

Trong chuyecircn đề nagravey caacutec kiế n thứ c lyacute thuyế t cơ sở chuacuteng tocirci khocircng trigravenh bagravey ở

đ acircy cũ ng như khocircng bagraven luậ n tớ i caacutec khaacutei niệ m chư a đượ c thố ng nhấ t d ễ gacircy

tranh catildei vagrave hiể u nhầ m khocircng cầ n thiế t magrave chỉ xin đượ c hệ thống hoacutea caacutec bagravei

tậpđaacuteng chuacuteyacutetrong caacutec đề thi sau đoacute phacircn tiacutech phaacutet triển caacutecyacute tưở ng của đề bagravei để

xacircy dựng necircn caacutec bagravei tập mớ i vớ i caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec nhau vagrave vớ i caacutec hợ p

chất tự nhiecircn khaacutec coacute cấu truacutec tươ ng tự nhằm giuacutep học sinh hoagraven thiện kiến thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 475

4

B NỘI DUNG

Trong mỗi mục dướ iđacircy đều đượ c trigravenh bagravey gồm 2 đoạn Đoạn đầu đề cập về caacutec

hợ p chất saccarit vagrave dẫn chất của chuacuteng đoạn sau lagrave caacutec bagravei tập về hợ p chất tự

nhiecircn coacute hai phần liecircn kết vớ i nhau - một thagravenh phần coacute bản chất lagrave saccarit một

thagravenh phần phi saccarit (đocirci khi gọi lagrave aglycon)

I Monosaccarit

Becircn cạnh caacutecmonosaccarit đatilde quaacute quen thuộc dạng polyhidroxy andehit

H-[CHOH]n-CHO hoặc polyhidroxy xeton H-[CHOH]n-CO-[CHOH]m-H caacutec đề

thi gầnđacircy thườ ng hướ ng đến những monosaccarit khocircng quen thuộc như mạch

vograveng mạch phacircn nhaacutenh thay thế nhoacutem hydroxy bằng caacutec nhoacutem khaacutechellipBagravei 1 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 1 năm 2014) Một monosaccarit A khocircng quang hoạt coacute

cocircng thức phacircn tử C6H10O6 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling nhưng khocircng

phản ứng vớ i nướ c brom Khử A bằng NaBH4 tạo thagravenh caacutec hợ p chất B vagrave C coacute

cugraveng cocircng thức phacircn tử C6H12O6 Khi bị oxi hoacutea bở i HIO4 1 mol B hoặc 1 mol C

đều tạo thagravenh 6 mol HCOOH Khi cho B hoặc C phản ứng vớ i anhiđrit axetic đều

tạo thagravenh caacutec sản phẩm coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C18H24O12 Khi oxi hoacutea mạnh Atạo thagravenh axit (D L)-iđaric Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A Giải thiacutech tại sao A coacute

khả năng phản ứng vớ i thuốc thử Feling Biết axit iđaric coacute thể thu đượ c khi oxi

hoacutea iđozơ bằng dung dịch HNO3

Hướ ng dẫn Monosaccarit A(C6H10O6) coacute v + π = 2 A taacutec dụng vớ i H2 (Ni xuacutec taacutec)

tạo B vagrave C C6H12O6 coacute v + π = 1 chứng tỏ B vagrave C coacute 1 vograveng no từ 5 cạnh trở lecircn

- 1 mol mỗi chất B vagrave C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c 6 mol HCOOH 1 mol mỗi

chất B hoặc C taacutec dụng vớ i 6 mol (CH3CO)2O Từ 2 dữ kiện nagravey (vagrave dữ kiện ở trecircn)

cho thấy B vagrave C coacute cấu truacutec đối xứng coacute 6 nhoacutem -OH Cấu tạo của B vagrave C như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 575

5

Do đoacute A lagrave 1 xeton vớ i cấu tạo như sau

- Khi oxi hoacutea A thu đượ c axit DL-iđaric

- Vậy cấu truacutec của A như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 675

6

- Trong mocirci trườ ng bazơ A coacute thể đồng phacircn hoacutea thagravenh hợ p chất chứa nhoacutem

anđehit do đoacute A taacutec dụng đượ c vớ i thuốc thử Feling

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rấtđaacuteng chuacuteyacute noacute khoacuteở chỗ bắt buộc học sinh phải

chấp nhậnđịnh ngh ĩ a mở rộng về monosaccarit Rất nhiều học sinh dugravengđịnh ngh ĩ a

cũ vagrave do đoacute bế tắt khocircng tigravem đượ c cấu truacutec phugrave hợ p Ngoagravei ra bagravei tập yecircu cầu nhớ

cấu truacutec iđozơ coacute lẽ khocircng necircn bắt học sinh học thuộc magrave necircn cho thecircm tecircn hệ

thống hay gợ iyacute iđozơ lagrave đồng phacircn epime của glucozơở C2Về phản ứng vớ i thuốc

thử Felingđacircy lagrave dữ kiện gacircy nhiễu tươ ng đối khoacute đối vớ i học sinh vigravecơ chế trong

đaacutepaacuten lagrave cơ chế nghịch của ngưng tụ andol

Từbagravei tập trecircn coacute thể xacircy dựng caacutec bagravei tập tươ ng tự xoay quanh monosaccarit

mạch vograveng nhằm giuacutep học sinh lagravem quen vớ iđịnh ngh ĩ a mở rộng tăng dần độ khoacute

caacutec bagravei tập Xin giớ i thiệu 2 bagravei tập như sauBagravei tập đề xuất 11Một monosaccarit A khocircng quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C5H8O5 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling nhưng khocircng phản ứng vớ i nướ c

brom Khử A bằng NaBH4 tạo thagravenh caacutec hợ p chất B vagrave C coacute cugraveng cocircng thức phacircn

tử C5H10O5 đều khocircng quang hoạt Khi bị oxi hoacutea bở i HIO4 1 mol B hoặc 1 mol C

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 775

7

đều tạo thagravenh 5 mol HCOOH Khi cho B hoặc C phản ứng vớ i anhiđrit axetic đều

tạo thagravenh caacutec sản phẩm coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C15H20O10 Khi oxi hoacutea mạnh A

tạo thagravenh axit 234-trihidroxypentandioic khocircng quang hoạt Hatildey xaacutec định cấu truacutec

của A Giải thiacutech tại sao A coacute khả năng phản ứng vớ i thuốc thử FelingHướ ng dẫn Cấu truacutec của A phải lagrave

Bagravei tập đề xuất 12Một monosaccarit A khocircng quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C5H8O5 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling nhưng khocircng phản ứng vớ i nướ c

brom Khử A bằng NaBH4 tạo thagravenh caacutec hợ p chất B vagrave C coacute cugraveng cocircng thức phacircn

tử C5H10O5 đều khocircng quang hoạt Khi bị oxi hoacutea bở i HIO4 1 mol B hoặc 1 mol C

đều tạo thagravenh 5 mol HCOOH Khi oxi hoacutea mạnh A tạo thagravenh hỗn hợ p raxemic

củaaxit 234-trihidroxypentandioic Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A Giải thiacutech tại sao

A coacute khả năng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của A lagrave

OH

HO

HO

OH

O

Nhận xeacutet Khi yếu tố bất ngờ qua đi học sinh đatilde lagravem quen thigrave những bagravei tập dạng

nagravey khocircng đượ c xếp vagraveo dạng khoacute dugrave coacute thể thay đổi thecircmiacutet nhiều nhưng học sinh

vẫn coacute khả năng lagravem trọn vẹn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 875

8

Bagravei 2 (Cacircu 5 yacute 1 vograveng 2 năm 2009)Cho sơ đồ chuyển hoaacute sau

O

CH3

O

OH AOH

OMeH

C6H12O5

C8H16O5

H 2 N i t o C

C H 3 I A g 2

O

H3C H

CH2OH

H OCH3

CH2OH

O

HIO4 H2O

B

C

a Viết cocircng thức cấu truacutec của A (coacute biểu diễn cấu higravenh của từng nguyecircn tử cacbon

bất đối) A thuộc datildey nagraveo (D hay L) vagrave dạng α-glicozit hay β-glicozit

b Viết cocircng thức cấu tạo của B vagrave C biết rằng B khocircng chứa nhoacutem cacbonyl Giảithiacutech sự tạo thagravenh B

c Vigrave sao B khocircng chứa nhoacutem cacbonyl magrave vẫn bị khử bở i hiđro

Hướ ng dẫna Cấu truacutec của A lagrave

O

CH3

OH

OMe

OH

HO

Noacute thuộc datildey L loại β-glicozit

b Sau khi phản ứng vớ i HIO4 một nhoacutem anđehit bị hiđrat hoaacute thagravenh gem điol chất

nagravey tạo vograveng vớ i nhoacutem anđehit thứ hai tiếp theo lagrave phản ứng metyl hoaacute

O

CH3

OH

OMe

OH

HO O

HC CH3

OH

OMe

CHOHO

O

HC CH3

OMe

OMe

CHOMeO

O

HC CH3

OMe

OH

CH

HO

OHIO4

H2OCH3I

Ag2O

A B C

cDướ i taacutec dụng của nhiệt B mở vograveng bị đehiđrat hoaacute trở lại anđehit vagrave do đoacute bị

khử

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 975

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1075

10

Nhận xeacutet Hai bagravei tập trecircn coacute tiacutenh chất giuacutep học sinh lagravem quen vớ i caacutec cấu truacutec

saccarit khocircng quen thuộc Sau khi học sinh đatilde coacute đượ c luyện tập coacute thể xacircy dựngnhững bagravei tập coacute mức độ khoacute cao hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 22 Một monosaccarit A quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C6H12O6 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling vagrave vớ i nướ c brom Đun noacuteng A

vớ i CH3OH coacute mặt HCl khan thu đượ c chất B Khi cho B taacutec dụng vớ iaxit periodic

(HIO42H2O) dư thu đượ c hợ p chất C từ hỗn hợ p sản phẩm Thủy phacircn B vớ i xuacutec

taacutecaxit thu đượ c glioxal HCHO HCOOH HOCH2COOH Trong dung dịch tồntại cacircn bằng giữa 4 dạng vogravengpiranozo khaacutec nhau của A Tuy nhiecircn khi đun noacuteng

thigrave A taacutech nướ c thu đượ c C chỉ coacute2 dạng vograveng piranozơ Metyl hoacutea C bằng CH3OH

xuacutec taacutecaxit thu đượ c D vagrave E đều khocircng taacutec dụng đượ c vớ iaxeton trong mocirci

trườ ngaxit Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1175

11

Nhận xeacutet Cấu truacutec mạch phacircn nhaacutenh của monosaccarit lagrave một vấnđề vẫn

chưađượ c khai thaacutec nhiều nếuđagraveo sacircu phacircn tiacutech sẽ thu đượ c nhiều bagravei tập khaacute thuacute

vị Viacute dụ như hợ p chất B trong bagravei trecircn coacute thể phản ứngđượ c tốiđa vớ i 2 đươ ng

lượ ngaxeton trong mocirci trườ ngaxit

Bagravei 3 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2013)Khi cho hợ p chất A (C7H12O6) taacutec dụng vớ i axit

periođic (HIO42H2O) dư thu đượ c hợ p chất B từ hỗn hợ p sản phẩm Thủy phacircn B

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1275

12

vớ i xuacutec taacutec axit thu đượ c glioxal (OHC-CHO) vagrave axit D- glyxeric (D-

HOCH2CH(OH)COOH) Metyl hoacutea A bằng (CH3)2SO4 dư xuacutec taacutec kiềm thu đượ c

hợ p chất C Cho C taacutec dụng vớ i ozon rồi chế hoacutea sản phẩm bằng kẽm kim loại

trong dung dịch axit clohiđric thu đượ c metyl (S)-2-metoxi-3-oxopropanoat vagravemetyl (R)-2-hiđroxi-3- metoxipropanoat

Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A B vagrave C biết rằng trong phacircn tử A một nửa số nguyecircn

tử cacbon bất đối coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

- Minh họa dữ kiện đầu bagravei

- Từ sơ đồ phản ứng (2) suy ra mạch cacbon của hợ p chất C chứa 6 nguyecircn tử

cacbon vớ i liecircn kecirct C=C ở giữa mạch cacbon của hợ p chất A cũng chứa 6 nguyecircn

tử cacbon nguyecircn tử cacbon thứ 7 ở hợ p chất A nối vớ i mạch cacbon phải qua

nguyecircn tử oxi Vigrave đatilde dugraveng (CH3)2SO4 dư necircn ở hợ p chất C khocircng cograven nhoacutem OH

ancol vậy nhoacutem OH ancol ở hợ p chất E đatilde đượ c sinh ra trong mocirci trườ ng của phản

ứng ozon phacircn do bị thủy phacircn bở i H3O+ Do đoacute trướ c khi bị thủy phacircn nhoacutem

nguyecircn tử O-C5 ở hợ p chất E liecircn kết vớ i C1 ở hợ p chất D nguyecircn tử O-C1 ở hợ p

chất D liecircn kết vớ i nhoacutem CH3 (để đủ 7 nguyecircn tử cacbon) Khi ozon phacircn hợ p chất

C đatilde tạo ra một nhoacutem O=COCH3 ở hợ p chất D vagrave một nhoacutem O=COCH3 ở hợ pchất E Vậy hợ p chất C coacute cocircng thức như dướ i đacircy vớ i chuacute yacute rằng thứ tự độ hơ n

cấp xung quanh nguyecircn tử C ở hợ p chất D vagrave hợ p chất C lagrave khaacutec nhau necircn cấu higravenh

của C2 trong hai hợ p chất nagravey cũng khaacutec nhau đồng thờ i cấu higravenh của C1 phải khaacutec

C2 theo đầu bagravei

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1375

13

- Ở sơ đồ phản ứng (1) hợ p chất B thu đượ c khi chế hoacutea hợ p chất A vớ i HIO4 dư

necircn hợ p chất B khocircng thể coacute hai nhoacutem gtC=O cạnh nhau hai nhoacutem -OH cạnh nhau

hoặc một nhoacutem gtC=O cạnh một nhoacutem -OH Vậy một trong hai nhoacutem -CH=O ở

glioxal vagrave một trong hai nhoacutem -OH ancol ở axit D-glyxeric đượ c tạo ra do phản

ứng thủy phacircn xetan suy ra hợ p chất B lagrave một xetan Nhoacutem -COOH ở axit D-

glyxeric đượ c tạo ra từ nhoacutem gtC=O xeton cạnh nhoacutem -CHOH Nhoacutem gtC=O nagraveykhi bị hiđrat hoacutea tạo ra cấu truacutec 112-triol vớ i nhoacutem -CHOH becircn cạnh vagrave bị phacircn

cắt bở i HIO4

- Hợ p chất A ở dạng xeton vigrave theo đầu bagravei trong phacircn tử A phải coacute hai nguyecircn tử

cacbon bất đối ở cấu higravenh S Trong dung dịch kiềm hợ p chất A hỗ biến thagravenh dạng

Arsquo rồi bị metyl hoacutea thagravenh hợ p chất C

Vậy cấu truacutec của A vagrave B như sau

Nhận xeacutet Becircn cạnh những bagravei tập về xaacutecđịnh cấu truacutec của monosaccarit những

bagravei tập về tổng hợ p saccarit cũng lagrave dạng bagravei tập quan trọng trong caacutec đề thi quốc

gia vagraveđề thi quốc tếICHO

Bagravei 4 (Cacircu 10yacute 1 vograveng 1 năm 2010)Axit muraminic (Mur) [3-O-(1-cacboxyetyl)-

D-glucosamin)] lagrave thagravenh phần của tế bagraveo vi khuẩn đượ c tạo thagravenh khi cho B phản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1475

14

ứng vớ i axit D-lactic Viết cocircng thức Fisơ (Fisher) của A vagrave Mur đượ c tạo thagravenh

trong datildey caacutec phản ứng sau

HO H

HOH2C

H OH

OH

CHO

H

Pd HCl lomiddotng BNH3 HCN A -NH4Cl- H2OHOOC-CHOH-CH3 Mur

Hướ ng dẫn Cocircng thức Fisơ của A vagrave Mur

Sản phẩm ưu tiecircn khi nhoacutem -NH2 định hướ ng trans so vớ i nhoacutem -OH

A

HOOHOH

CH2OH

NH2

CN

Mur

C

OH

C OHOH

CH2OH

NH2

CHOHOO

H3

Bagravei 5 (Cacircu 10yacute 3 vograveng 1 năm 2010) Phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem hiđroxyl (-OH)

thườ ng đượ c sử dụng khi chuyển hoaacute giữa caacutec monosaccarit

Viết sơ đồ phản ứng để điều chế α-D-perosinamid

H

OCH3

O

H

CH3NH2

HOH

H HO

H

từ

O OH

HOOH

OH

HO

vagrave caacutec chất cần thiết

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1575

15

(Hiregrua minusu tiordfn

tEcircn claquong vmicroo vTHORNtrYacute equatorial) O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

H

OCH3

O

HCH3

NH2

HOH

H HO

H

3

O OH

HO

OH

OH

HOO

HO

HO

OO

OCH3

LiAlH4

1 TsCl Et3N1 MeOHH+

2 CH3COCH3 H+

O

O

H3C

OO

OCH3

1 NaBH4 EtOH H2O

2 TsCl Et3N

OH3C

OO

OCH3

TsO

H MeOHH+ NaN3

O OCH3

TsO

OH

OH

H3C O OCH3

N3

OH

OH

H3C O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

2 LiAlH4

3 RuO4

Bagravei 6 (Cacircu 27 bagravei t ậ p chuẩ n bị ICHO44 năm 2012)Tổng hợ p thuốc chống virut

Caacutec đườ ng imin lagrave một lớ p hợ p chất rất quan trọng kể cả trong tự nhiecircn vagrave caacutec sản

phẩm tổng hợ p nhacircn tạo Mặc dugrave khocircng hẳn thực sự lagrave caacutec cacbohydrat chuacuteng vẫn

coacute khả năng tươ ng tự như caacutec đườ ng thocircng thườ ng đoacuteng vai trograve lagrave tiền chất của rất

nhiều enzym Becircn cạnh đoacute chuacuteng cũng coacute hoạt tiacutenhđaacuteng chuacuteyacute chống virut hay

chữa trị caacutec rối loạn gen như bệnh Gaucher Bở i vậy coacute rất nhiều cocircng trigravenh tổng

hợ p hữu cơ về caacutec đườ ng imin Xeacutet hai quaacute trigravenh tổng hợ p giả glucozơ DNJ

a) Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian trong sơ đồ A-D

983119

983119983117983141

983112983119983112983119

983113 983105983139983090983119

983152983161983154983145983140983145983150

DBU

983149983085983107983120983106983105

983106983150983119983112

983112983119

983118983137983119983117983141

983117983141983119983112

983118983112983092983119983105983139

983112983090

983120983140983080983119983112983081983090983087983107

983118983112983112983119

983112983119

983112983119

983112983119

A

C13H19IO8

B

C13H18O8

C

C20H26O10

D

C14H20O7

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1675

DBU = 18-diazabixyclo[540]un

b) i Vẽ cấu truacutec caacutec chất tru

ii Nhoacutem triflat (Tf) chuyển

xếp caacutec nhoacutem sau theo thứ t

iii Mặc dugrave xảy ra rất nhan

Đề xuất cấu truacutec hai chất tru

16

ec-7-en983118

983118

ng gian trong sơ đồ J-P

hoacutea một nhoacutem hydroxy thagravenh một nhoacute

ự tăng dần khả năng dễđi ra

chuyển hoacutea từ Q thagravenh DNJ xảy ra th

ng gian Q vagrave Q trong quaacute trigravenh dướ iđ

đi ra tốt Sắp

o 3 giai đoạn

y

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1775

c) Trong hai sơ đồ tổng hợ

đườ ng imin giả furanozơ c

thacircn thiện vớ i mocirci trườ ng

phacircn trung gian Z

Hướ ng dẫn a)

b) i

17

p DNJ trecircn đều dugraveng caacutec dung mocirci hữ

ỉ sử dụng nướ c điều nagravey lagravem quaacute trigravenh

hơ n Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian

cơ tổng hợ p

ổng hợ p rẻ vagrave

vagraveY vagrave tiểu

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1875

18

ii

iii

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1975

19

c

Bagravei tập đề xuất Năm 1999 Menzel đatilde điều chế thagravenh cocircng L-Acosamin một

cacbohydrat dugraveng lagravem thuốc khaacuteng sinh theo sơ đồ sau

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ trecircn viết cơ chế cho caacutec quaacute trigravenh

tạo thagravenh chuacuteng

Hướ ng dẫn

A B D

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2075

20

C E F

G H

Nhận xeacutet Caacutec đề thi hiện nay thườ ng tập trung vagraveo caacutec hợ p chất hữu cơ coacute thật

trong tự nhiecircn Caacutec hợ p chất nagravey thườ ng gồm haihợ pphầnhợ p phần saccarit liecircn

kết ở nguyecircn tử C anome vớ i hợ p phần khocircng phải saccarit khi đoacute hợ p phần

saccarit đượ c gọi lagrave glycon hoặc gốc glycozyl hợ p phần khocircng phải saccarit đượ cgọi lagrave aglycon Dướ iđacircy sẽ trigravenh bagravey lần lượ t caacutec bagravei tập từ khoacute tớ i dễ

Bagravei 6 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2006 )Lin (Linamarin) vagrave Lac (lactrin) lagrave caacutec xiano

glucozit thiecircn mhiecircn Khi thuỷ phacircn Lin Lac trong mocirci trườ ng axit thigrave Lin tạo ra

D-glucozơ axeton vagrave HCN cograven Lac tạo ra D-glucozơ HCN vagrave benzanđehit

Xaacutec định cấu truacutec của Lin vagraveLac ở dạng bền nhất Viết cơ chế phản ứng thuỷ phacircn

LinLac

Hướ ng dẫn Linamarin

D-glucozơ + axeton + HCN

VEumly Lin catilde cEcircu troacutec

OOHO

OH

HO CH3

CH3C

CNOH

Lactrin

D-glucozơ + benzandehit + HCN

OOHO

OH

HO

C6H5CH

CNOH

VEumly Lac catilde cEcircu troacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2175

21

Phản ứng thuỷ phacircn caacutec glucozit nagravey theo cơ chế SN1 thiacute dụ

H3O+

+ O=CH C6H5 + HCN

H2O

+

+

+

O

OHO

HOH

HO

OH

CH

CN

C6

H5

O

HO

OH

HO

OH

+OH2

OOHO

OH

HO

OH

CH

CN

C6H5

H- +O

HO

OH

HO

OH

OH

O

HO

OH

HO

OH

O

HO

OH

HO

OH

β -D-glucopiranozơ bền hơ n α -D-glucopiranozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập rấtđơ n giản phugrave hợ p để giớ i thiệu cho học sinh lagravem quen vớ i

dạng dẫn chất cacbohidrat thườ ng gặp trong tự nhiecircn Học sinh phải nắmchắc khaacutei

niệm vềglycozit để tigravem cấu truacutec phugrave hợ p Tuy nhiecircn trong đề bagravei cho rằng vigraveLin

vagraveLac ở dạng bền nhất necircn liecircn kết glycozit phảiở dạngβ lagrave khocircng thuyết phục Vigrave

khi nhoacutem hemiaxetal đatilde bị khoacutea bở iđatilde higravenh thagravenhliecircn kết glicozit thigrave hai dạngα

vagraveβđatilde lagrave 2 chất khaacutec nhau khocircng cograven trong cacircn bằng vagrave khocircng tự chuyển hoacutea cho

nhau đượ c nữaĐoacute lagrave chưa kể trong cocircng thức của Lac coacute một nguyecircn tử C bất đốikhocircng hề biết cấu higravenh

Bagravei tập đề xuất 61 Phlorizin coacute cocircng thức phacircn tử C21H24O10 thu đượ c từ rễ vagrave vỏ

cacircy taacuteo lecirc hoặc dacircu Thủy phacircn phlorizin coacute mặt emulsin (enzym chuyecircn phacircn cắt

liecircn kếtβ-glicozit) thu đượ c hợ p chất A vagrave D-Glucozơ Xử lyacute phlorizin vớ i lượ ng

dư metyl iođua coacute mặt kali cacbonat sau đoacute thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit thu

đượ c hợ p chất B Xaacutecđịnh cấu truacutec của phlorizin biết cocircng thức của A B như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2275

22

ĐaacutepaacutenBagravei tậpở mức độ tươ ng đốiđơ n giản Dễ thấy cấu truacutec phlorizin lagrave

Bagravei tập đề xuất 62 Coniferin (C16H22O8) đượ c taacutech ra từ nướ c chiết rễ của một

loagravei hoa taacutenở Nauy

Coniferin lagravem mất magraveu nướ c brom nhưng lại khocircng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Oxy hoacutea coniferin bằng HCrO4 thu đượ c hợ p chất A (C14H18O8)Metyl hoacutea A bằng

CH3I coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn sản phẩm trong mocirci trườ ng thu đượ c hợ p

chấtvanilin (4-hydroxy-3-metoxybenzandehit) vagrave 2346-tetra-O-metyl-D-glucozơ

Xaacutecđịnh cấu truacutec của coniferin biết trong coniferin số C coacute cấu higravenh S nhiều hơ n số

C coacute cấu higravenh RHướ ng dẫn Cấu truacutec của coniferin lagrave (chuacuteyacute chưa xaacutecđịnh đượ c cấu higravenh nốiđocirci)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 4: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 475

4

B NỘI DUNG

Trong mỗi mục dướ iđacircy đều đượ c trigravenh bagravey gồm 2 đoạn Đoạn đầu đề cập về caacutec

hợ p chất saccarit vagrave dẫn chất của chuacuteng đoạn sau lagrave caacutec bagravei tập về hợ p chất tự

nhiecircn coacute hai phần liecircn kết vớ i nhau - một thagravenh phần coacute bản chất lagrave saccarit một

thagravenh phần phi saccarit (đocirci khi gọi lagrave aglycon)

I Monosaccarit

Becircn cạnh caacutecmonosaccarit đatilde quaacute quen thuộc dạng polyhidroxy andehit

H-[CHOH]n-CHO hoặc polyhidroxy xeton H-[CHOH]n-CO-[CHOH]m-H caacutec đề

thi gầnđacircy thườ ng hướ ng đến những monosaccarit khocircng quen thuộc như mạch

vograveng mạch phacircn nhaacutenh thay thế nhoacutem hydroxy bằng caacutec nhoacutem khaacutechellipBagravei 1 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 1 năm 2014) Một monosaccarit A khocircng quang hoạt coacute

cocircng thức phacircn tử C6H10O6 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling nhưng khocircng

phản ứng vớ i nướ c brom Khử A bằng NaBH4 tạo thagravenh caacutec hợ p chất B vagrave C coacute

cugraveng cocircng thức phacircn tử C6H12O6 Khi bị oxi hoacutea bở i HIO4 1 mol B hoặc 1 mol C

đều tạo thagravenh 6 mol HCOOH Khi cho B hoặc C phản ứng vớ i anhiđrit axetic đều

tạo thagravenh caacutec sản phẩm coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C18H24O12 Khi oxi hoacutea mạnh Atạo thagravenh axit (D L)-iđaric Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A Giải thiacutech tại sao A coacute

khả năng phản ứng vớ i thuốc thử Feling Biết axit iđaric coacute thể thu đượ c khi oxi

hoacutea iđozơ bằng dung dịch HNO3

Hướ ng dẫn Monosaccarit A(C6H10O6) coacute v + π = 2 A taacutec dụng vớ i H2 (Ni xuacutec taacutec)

tạo B vagrave C C6H12O6 coacute v + π = 1 chứng tỏ B vagrave C coacute 1 vograveng no từ 5 cạnh trở lecircn

- 1 mol mỗi chất B vagrave C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c 6 mol HCOOH 1 mol mỗi

chất B hoặc C taacutec dụng vớ i 6 mol (CH3CO)2O Từ 2 dữ kiện nagravey (vagrave dữ kiện ở trecircn)

cho thấy B vagrave C coacute cấu truacutec đối xứng coacute 6 nhoacutem -OH Cấu tạo của B vagrave C như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 575

5

Do đoacute A lagrave 1 xeton vớ i cấu tạo như sau

- Khi oxi hoacutea A thu đượ c axit DL-iđaric

- Vậy cấu truacutec của A như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 675

6

- Trong mocirci trườ ng bazơ A coacute thể đồng phacircn hoacutea thagravenh hợ p chất chứa nhoacutem

anđehit do đoacute A taacutec dụng đượ c vớ i thuốc thử Feling

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rấtđaacuteng chuacuteyacute noacute khoacuteở chỗ bắt buộc học sinh phải

chấp nhậnđịnh ngh ĩ a mở rộng về monosaccarit Rất nhiều học sinh dugravengđịnh ngh ĩ a

cũ vagrave do đoacute bế tắt khocircng tigravem đượ c cấu truacutec phugrave hợ p Ngoagravei ra bagravei tập yecircu cầu nhớ

cấu truacutec iđozơ coacute lẽ khocircng necircn bắt học sinh học thuộc magrave necircn cho thecircm tecircn hệ

thống hay gợ iyacute iđozơ lagrave đồng phacircn epime của glucozơở C2Về phản ứng vớ i thuốc

thử Felingđacircy lagrave dữ kiện gacircy nhiễu tươ ng đối khoacute đối vớ i học sinh vigravecơ chế trong

đaacutepaacuten lagrave cơ chế nghịch của ngưng tụ andol

Từbagravei tập trecircn coacute thể xacircy dựng caacutec bagravei tập tươ ng tự xoay quanh monosaccarit

mạch vograveng nhằm giuacutep học sinh lagravem quen vớ iđịnh ngh ĩ a mở rộng tăng dần độ khoacute

caacutec bagravei tập Xin giớ i thiệu 2 bagravei tập như sauBagravei tập đề xuất 11Một monosaccarit A khocircng quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C5H8O5 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling nhưng khocircng phản ứng vớ i nướ c

brom Khử A bằng NaBH4 tạo thagravenh caacutec hợ p chất B vagrave C coacute cugraveng cocircng thức phacircn

tử C5H10O5 đều khocircng quang hoạt Khi bị oxi hoacutea bở i HIO4 1 mol B hoặc 1 mol C

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 775

7

đều tạo thagravenh 5 mol HCOOH Khi cho B hoặc C phản ứng vớ i anhiđrit axetic đều

tạo thagravenh caacutec sản phẩm coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C15H20O10 Khi oxi hoacutea mạnh A

tạo thagravenh axit 234-trihidroxypentandioic khocircng quang hoạt Hatildey xaacutec định cấu truacutec

của A Giải thiacutech tại sao A coacute khả năng phản ứng vớ i thuốc thử FelingHướ ng dẫn Cấu truacutec của A phải lagrave

Bagravei tập đề xuất 12Một monosaccarit A khocircng quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C5H8O5 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling nhưng khocircng phản ứng vớ i nướ c

brom Khử A bằng NaBH4 tạo thagravenh caacutec hợ p chất B vagrave C coacute cugraveng cocircng thức phacircn

tử C5H10O5 đều khocircng quang hoạt Khi bị oxi hoacutea bở i HIO4 1 mol B hoặc 1 mol C

đều tạo thagravenh 5 mol HCOOH Khi oxi hoacutea mạnh A tạo thagravenh hỗn hợ p raxemic

củaaxit 234-trihidroxypentandioic Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A Giải thiacutech tại sao

A coacute khả năng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của A lagrave

OH

HO

HO

OH

O

Nhận xeacutet Khi yếu tố bất ngờ qua đi học sinh đatilde lagravem quen thigrave những bagravei tập dạng

nagravey khocircng đượ c xếp vagraveo dạng khoacute dugrave coacute thể thay đổi thecircmiacutet nhiều nhưng học sinh

vẫn coacute khả năng lagravem trọn vẹn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 875

8

Bagravei 2 (Cacircu 5 yacute 1 vograveng 2 năm 2009)Cho sơ đồ chuyển hoaacute sau

O

CH3

O

OH AOH

OMeH

C6H12O5

C8H16O5

H 2 N i t o C

C H 3 I A g 2

O

H3C H

CH2OH

H OCH3

CH2OH

O

HIO4 H2O

B

C

a Viết cocircng thức cấu truacutec của A (coacute biểu diễn cấu higravenh của từng nguyecircn tử cacbon

bất đối) A thuộc datildey nagraveo (D hay L) vagrave dạng α-glicozit hay β-glicozit

b Viết cocircng thức cấu tạo của B vagrave C biết rằng B khocircng chứa nhoacutem cacbonyl Giảithiacutech sự tạo thagravenh B

c Vigrave sao B khocircng chứa nhoacutem cacbonyl magrave vẫn bị khử bở i hiđro

Hướ ng dẫna Cấu truacutec của A lagrave

O

CH3

OH

OMe

OH

HO

Noacute thuộc datildey L loại β-glicozit

b Sau khi phản ứng vớ i HIO4 một nhoacutem anđehit bị hiđrat hoaacute thagravenh gem điol chất

nagravey tạo vograveng vớ i nhoacutem anđehit thứ hai tiếp theo lagrave phản ứng metyl hoaacute

O

CH3

OH

OMe

OH

HO O

HC CH3

OH

OMe

CHOHO

O

HC CH3

OMe

OMe

CHOMeO

O

HC CH3

OMe

OH

CH

HO

OHIO4

H2OCH3I

Ag2O

A B C

cDướ i taacutec dụng của nhiệt B mở vograveng bị đehiđrat hoaacute trở lại anđehit vagrave do đoacute bị

khử

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 975

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1075

10

Nhận xeacutet Hai bagravei tập trecircn coacute tiacutenh chất giuacutep học sinh lagravem quen vớ i caacutec cấu truacutec

saccarit khocircng quen thuộc Sau khi học sinh đatilde coacute đượ c luyện tập coacute thể xacircy dựngnhững bagravei tập coacute mức độ khoacute cao hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 22 Một monosaccarit A quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C6H12O6 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling vagrave vớ i nướ c brom Đun noacuteng A

vớ i CH3OH coacute mặt HCl khan thu đượ c chất B Khi cho B taacutec dụng vớ iaxit periodic

(HIO42H2O) dư thu đượ c hợ p chất C từ hỗn hợ p sản phẩm Thủy phacircn B vớ i xuacutec

taacutecaxit thu đượ c glioxal HCHO HCOOH HOCH2COOH Trong dung dịch tồntại cacircn bằng giữa 4 dạng vogravengpiranozo khaacutec nhau của A Tuy nhiecircn khi đun noacuteng

thigrave A taacutech nướ c thu đượ c C chỉ coacute2 dạng vograveng piranozơ Metyl hoacutea C bằng CH3OH

xuacutec taacutecaxit thu đượ c D vagrave E đều khocircng taacutec dụng đượ c vớ iaxeton trong mocirci

trườ ngaxit Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1175

11

Nhận xeacutet Cấu truacutec mạch phacircn nhaacutenh của monosaccarit lagrave một vấnđề vẫn

chưađượ c khai thaacutec nhiều nếuđagraveo sacircu phacircn tiacutech sẽ thu đượ c nhiều bagravei tập khaacute thuacute

vị Viacute dụ như hợ p chất B trong bagravei trecircn coacute thể phản ứngđượ c tốiđa vớ i 2 đươ ng

lượ ngaxeton trong mocirci trườ ngaxit

Bagravei 3 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2013)Khi cho hợ p chất A (C7H12O6) taacutec dụng vớ i axit

periođic (HIO42H2O) dư thu đượ c hợ p chất B từ hỗn hợ p sản phẩm Thủy phacircn B

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1275

12

vớ i xuacutec taacutec axit thu đượ c glioxal (OHC-CHO) vagrave axit D- glyxeric (D-

HOCH2CH(OH)COOH) Metyl hoacutea A bằng (CH3)2SO4 dư xuacutec taacutec kiềm thu đượ c

hợ p chất C Cho C taacutec dụng vớ i ozon rồi chế hoacutea sản phẩm bằng kẽm kim loại

trong dung dịch axit clohiđric thu đượ c metyl (S)-2-metoxi-3-oxopropanoat vagravemetyl (R)-2-hiđroxi-3- metoxipropanoat

Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A B vagrave C biết rằng trong phacircn tử A một nửa số nguyecircn

tử cacbon bất đối coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

- Minh họa dữ kiện đầu bagravei

- Từ sơ đồ phản ứng (2) suy ra mạch cacbon của hợ p chất C chứa 6 nguyecircn tử

cacbon vớ i liecircn kecirct C=C ở giữa mạch cacbon của hợ p chất A cũng chứa 6 nguyecircn

tử cacbon nguyecircn tử cacbon thứ 7 ở hợ p chất A nối vớ i mạch cacbon phải qua

nguyecircn tử oxi Vigrave đatilde dugraveng (CH3)2SO4 dư necircn ở hợ p chất C khocircng cograven nhoacutem OH

ancol vậy nhoacutem OH ancol ở hợ p chất E đatilde đượ c sinh ra trong mocirci trườ ng của phản

ứng ozon phacircn do bị thủy phacircn bở i H3O+ Do đoacute trướ c khi bị thủy phacircn nhoacutem

nguyecircn tử O-C5 ở hợ p chất E liecircn kết vớ i C1 ở hợ p chất D nguyecircn tử O-C1 ở hợ p

chất D liecircn kết vớ i nhoacutem CH3 (để đủ 7 nguyecircn tử cacbon) Khi ozon phacircn hợ p chất

C đatilde tạo ra một nhoacutem O=COCH3 ở hợ p chất D vagrave một nhoacutem O=COCH3 ở hợ pchất E Vậy hợ p chất C coacute cocircng thức như dướ i đacircy vớ i chuacute yacute rằng thứ tự độ hơ n

cấp xung quanh nguyecircn tử C ở hợ p chất D vagrave hợ p chất C lagrave khaacutec nhau necircn cấu higravenh

của C2 trong hai hợ p chất nagravey cũng khaacutec nhau đồng thờ i cấu higravenh của C1 phải khaacutec

C2 theo đầu bagravei

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1375

13

- Ở sơ đồ phản ứng (1) hợ p chất B thu đượ c khi chế hoacutea hợ p chất A vớ i HIO4 dư

necircn hợ p chất B khocircng thể coacute hai nhoacutem gtC=O cạnh nhau hai nhoacutem -OH cạnh nhau

hoặc một nhoacutem gtC=O cạnh một nhoacutem -OH Vậy một trong hai nhoacutem -CH=O ở

glioxal vagrave một trong hai nhoacutem -OH ancol ở axit D-glyxeric đượ c tạo ra do phản

ứng thủy phacircn xetan suy ra hợ p chất B lagrave một xetan Nhoacutem -COOH ở axit D-

glyxeric đượ c tạo ra từ nhoacutem gtC=O xeton cạnh nhoacutem -CHOH Nhoacutem gtC=O nagraveykhi bị hiđrat hoacutea tạo ra cấu truacutec 112-triol vớ i nhoacutem -CHOH becircn cạnh vagrave bị phacircn

cắt bở i HIO4

- Hợ p chất A ở dạng xeton vigrave theo đầu bagravei trong phacircn tử A phải coacute hai nguyecircn tử

cacbon bất đối ở cấu higravenh S Trong dung dịch kiềm hợ p chất A hỗ biến thagravenh dạng

Arsquo rồi bị metyl hoacutea thagravenh hợ p chất C

Vậy cấu truacutec của A vagrave B như sau

Nhận xeacutet Becircn cạnh những bagravei tập về xaacutecđịnh cấu truacutec của monosaccarit những

bagravei tập về tổng hợ p saccarit cũng lagrave dạng bagravei tập quan trọng trong caacutec đề thi quốc

gia vagraveđề thi quốc tếICHO

Bagravei 4 (Cacircu 10yacute 1 vograveng 1 năm 2010)Axit muraminic (Mur) [3-O-(1-cacboxyetyl)-

D-glucosamin)] lagrave thagravenh phần của tế bagraveo vi khuẩn đượ c tạo thagravenh khi cho B phản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1475

14

ứng vớ i axit D-lactic Viết cocircng thức Fisơ (Fisher) của A vagrave Mur đượ c tạo thagravenh

trong datildey caacutec phản ứng sau

HO H

HOH2C

H OH

OH

CHO

H

Pd HCl lomiddotng BNH3 HCN A -NH4Cl- H2OHOOC-CHOH-CH3 Mur

Hướ ng dẫn Cocircng thức Fisơ của A vagrave Mur

Sản phẩm ưu tiecircn khi nhoacutem -NH2 định hướ ng trans so vớ i nhoacutem -OH

A

HOOHOH

CH2OH

NH2

CN

Mur

C

OH

C OHOH

CH2OH

NH2

CHOHOO

H3

Bagravei 5 (Cacircu 10yacute 3 vograveng 1 năm 2010) Phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem hiđroxyl (-OH)

thườ ng đượ c sử dụng khi chuyển hoaacute giữa caacutec monosaccarit

Viết sơ đồ phản ứng để điều chế α-D-perosinamid

H

OCH3

O

H

CH3NH2

HOH

H HO

H

từ

O OH

HOOH

OH

HO

vagrave caacutec chất cần thiết

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1575

15

(Hiregrua minusu tiordfn

tEcircn claquong vmicroo vTHORNtrYacute equatorial) O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

H

OCH3

O

HCH3

NH2

HOH

H HO

H

3

O OH

HO

OH

OH

HOO

HO

HO

OO

OCH3

LiAlH4

1 TsCl Et3N1 MeOHH+

2 CH3COCH3 H+

O

O

H3C

OO

OCH3

1 NaBH4 EtOH H2O

2 TsCl Et3N

OH3C

OO

OCH3

TsO

H MeOHH+ NaN3

O OCH3

TsO

OH

OH

H3C O OCH3

N3

OH

OH

H3C O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

2 LiAlH4

3 RuO4

Bagravei 6 (Cacircu 27 bagravei t ậ p chuẩ n bị ICHO44 năm 2012)Tổng hợ p thuốc chống virut

Caacutec đườ ng imin lagrave một lớ p hợ p chất rất quan trọng kể cả trong tự nhiecircn vagrave caacutec sản

phẩm tổng hợ p nhacircn tạo Mặc dugrave khocircng hẳn thực sự lagrave caacutec cacbohydrat chuacuteng vẫn

coacute khả năng tươ ng tự như caacutec đườ ng thocircng thườ ng đoacuteng vai trograve lagrave tiền chất của rất

nhiều enzym Becircn cạnh đoacute chuacuteng cũng coacute hoạt tiacutenhđaacuteng chuacuteyacute chống virut hay

chữa trị caacutec rối loạn gen như bệnh Gaucher Bở i vậy coacute rất nhiều cocircng trigravenh tổng

hợ p hữu cơ về caacutec đườ ng imin Xeacutet hai quaacute trigravenh tổng hợ p giả glucozơ DNJ

a) Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian trong sơ đồ A-D

983119

983119983117983141

983112983119983112983119

983113 983105983139983090983119

983152983161983154983145983140983145983150

DBU

983149983085983107983120983106983105

983106983150983119983112

983112983119

983118983137983119983117983141

983117983141983119983112

983118983112983092983119983105983139

983112983090

983120983140983080983119983112983081983090983087983107

983118983112983112983119

983112983119

983112983119

983112983119

A

C13H19IO8

B

C13H18O8

C

C20H26O10

D

C14H20O7

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1675

DBU = 18-diazabixyclo[540]un

b) i Vẽ cấu truacutec caacutec chất tru

ii Nhoacutem triflat (Tf) chuyển

xếp caacutec nhoacutem sau theo thứ t

iii Mặc dugrave xảy ra rất nhan

Đề xuất cấu truacutec hai chất tru

16

ec-7-en983118

983118

ng gian trong sơ đồ J-P

hoacutea một nhoacutem hydroxy thagravenh một nhoacute

ự tăng dần khả năng dễđi ra

chuyển hoacutea từ Q thagravenh DNJ xảy ra th

ng gian Q vagrave Q trong quaacute trigravenh dướ iđ

đi ra tốt Sắp

o 3 giai đoạn

y

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1775

c) Trong hai sơ đồ tổng hợ

đườ ng imin giả furanozơ c

thacircn thiện vớ i mocirci trườ ng

phacircn trung gian Z

Hướ ng dẫn a)

b) i

17

p DNJ trecircn đều dugraveng caacutec dung mocirci hữ

ỉ sử dụng nướ c điều nagravey lagravem quaacute trigravenh

hơ n Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian

cơ tổng hợ p

ổng hợ p rẻ vagrave

vagraveY vagrave tiểu

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1875

18

ii

iii

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1975

19

c

Bagravei tập đề xuất Năm 1999 Menzel đatilde điều chế thagravenh cocircng L-Acosamin một

cacbohydrat dugraveng lagravem thuốc khaacuteng sinh theo sơ đồ sau

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ trecircn viết cơ chế cho caacutec quaacute trigravenh

tạo thagravenh chuacuteng

Hướ ng dẫn

A B D

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2075

20

C E F

G H

Nhận xeacutet Caacutec đề thi hiện nay thườ ng tập trung vagraveo caacutec hợ p chất hữu cơ coacute thật

trong tự nhiecircn Caacutec hợ p chất nagravey thườ ng gồm haihợ pphầnhợ p phần saccarit liecircn

kết ở nguyecircn tử C anome vớ i hợ p phần khocircng phải saccarit khi đoacute hợ p phần

saccarit đượ c gọi lagrave glycon hoặc gốc glycozyl hợ p phần khocircng phải saccarit đượ cgọi lagrave aglycon Dướ iđacircy sẽ trigravenh bagravey lần lượ t caacutec bagravei tập từ khoacute tớ i dễ

Bagravei 6 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2006 )Lin (Linamarin) vagrave Lac (lactrin) lagrave caacutec xiano

glucozit thiecircn mhiecircn Khi thuỷ phacircn Lin Lac trong mocirci trườ ng axit thigrave Lin tạo ra

D-glucozơ axeton vagrave HCN cograven Lac tạo ra D-glucozơ HCN vagrave benzanđehit

Xaacutec định cấu truacutec của Lin vagraveLac ở dạng bền nhất Viết cơ chế phản ứng thuỷ phacircn

LinLac

Hướ ng dẫn Linamarin

D-glucozơ + axeton + HCN

VEumly Lin catilde cEcircu troacutec

OOHO

OH

HO CH3

CH3C

CNOH

Lactrin

D-glucozơ + benzandehit + HCN

OOHO

OH

HO

C6H5CH

CNOH

VEumly Lac catilde cEcircu troacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2175

21

Phản ứng thuỷ phacircn caacutec glucozit nagravey theo cơ chế SN1 thiacute dụ

H3O+

+ O=CH C6H5 + HCN

H2O

+

+

+

O

OHO

HOH

HO

OH

CH

CN

C6

H5

O

HO

OH

HO

OH

+OH2

OOHO

OH

HO

OH

CH

CN

C6H5

H- +O

HO

OH

HO

OH

OH

O

HO

OH

HO

OH

O

HO

OH

HO

OH

β -D-glucopiranozơ bền hơ n α -D-glucopiranozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập rấtđơ n giản phugrave hợ p để giớ i thiệu cho học sinh lagravem quen vớ i

dạng dẫn chất cacbohidrat thườ ng gặp trong tự nhiecircn Học sinh phải nắmchắc khaacutei

niệm vềglycozit để tigravem cấu truacutec phugrave hợ p Tuy nhiecircn trong đề bagravei cho rằng vigraveLin

vagraveLac ở dạng bền nhất necircn liecircn kết glycozit phảiở dạngβ lagrave khocircng thuyết phục Vigrave

khi nhoacutem hemiaxetal đatilde bị khoacutea bở iđatilde higravenh thagravenhliecircn kết glicozit thigrave hai dạngα

vagraveβđatilde lagrave 2 chất khaacutec nhau khocircng cograven trong cacircn bằng vagrave khocircng tự chuyển hoacutea cho

nhau đượ c nữaĐoacute lagrave chưa kể trong cocircng thức của Lac coacute một nguyecircn tử C bất đốikhocircng hề biết cấu higravenh

Bagravei tập đề xuất 61 Phlorizin coacute cocircng thức phacircn tử C21H24O10 thu đượ c từ rễ vagrave vỏ

cacircy taacuteo lecirc hoặc dacircu Thủy phacircn phlorizin coacute mặt emulsin (enzym chuyecircn phacircn cắt

liecircn kếtβ-glicozit) thu đượ c hợ p chất A vagrave D-Glucozơ Xử lyacute phlorizin vớ i lượ ng

dư metyl iođua coacute mặt kali cacbonat sau đoacute thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit thu

đượ c hợ p chất B Xaacutecđịnh cấu truacutec của phlorizin biết cocircng thức của A B như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2275

22

ĐaacutepaacutenBagravei tậpở mức độ tươ ng đốiđơ n giản Dễ thấy cấu truacutec phlorizin lagrave

Bagravei tập đề xuất 62 Coniferin (C16H22O8) đượ c taacutech ra từ nướ c chiết rễ của một

loagravei hoa taacutenở Nauy

Coniferin lagravem mất magraveu nướ c brom nhưng lại khocircng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Oxy hoacutea coniferin bằng HCrO4 thu đượ c hợ p chất A (C14H18O8)Metyl hoacutea A bằng

CH3I coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn sản phẩm trong mocirci trườ ng thu đượ c hợ p

chấtvanilin (4-hydroxy-3-metoxybenzandehit) vagrave 2346-tetra-O-metyl-D-glucozơ

Xaacutecđịnh cấu truacutec của coniferin biết trong coniferin số C coacute cấu higravenh S nhiều hơ n số

C coacute cấu higravenh RHướ ng dẫn Cấu truacutec của coniferin lagrave (chuacuteyacute chưa xaacutecđịnh đượ c cấu higravenh nốiđocirci)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 5: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 575

5

Do đoacute A lagrave 1 xeton vớ i cấu tạo như sau

- Khi oxi hoacutea A thu đượ c axit DL-iđaric

- Vậy cấu truacutec của A như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 675

6

- Trong mocirci trườ ng bazơ A coacute thể đồng phacircn hoacutea thagravenh hợ p chất chứa nhoacutem

anđehit do đoacute A taacutec dụng đượ c vớ i thuốc thử Feling

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rấtđaacuteng chuacuteyacute noacute khoacuteở chỗ bắt buộc học sinh phải

chấp nhậnđịnh ngh ĩ a mở rộng về monosaccarit Rất nhiều học sinh dugravengđịnh ngh ĩ a

cũ vagrave do đoacute bế tắt khocircng tigravem đượ c cấu truacutec phugrave hợ p Ngoagravei ra bagravei tập yecircu cầu nhớ

cấu truacutec iđozơ coacute lẽ khocircng necircn bắt học sinh học thuộc magrave necircn cho thecircm tecircn hệ

thống hay gợ iyacute iđozơ lagrave đồng phacircn epime của glucozơở C2Về phản ứng vớ i thuốc

thử Felingđacircy lagrave dữ kiện gacircy nhiễu tươ ng đối khoacute đối vớ i học sinh vigravecơ chế trong

đaacutepaacuten lagrave cơ chế nghịch của ngưng tụ andol

Từbagravei tập trecircn coacute thể xacircy dựng caacutec bagravei tập tươ ng tự xoay quanh monosaccarit

mạch vograveng nhằm giuacutep học sinh lagravem quen vớ iđịnh ngh ĩ a mở rộng tăng dần độ khoacute

caacutec bagravei tập Xin giớ i thiệu 2 bagravei tập như sauBagravei tập đề xuất 11Một monosaccarit A khocircng quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C5H8O5 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling nhưng khocircng phản ứng vớ i nướ c

brom Khử A bằng NaBH4 tạo thagravenh caacutec hợ p chất B vagrave C coacute cugraveng cocircng thức phacircn

tử C5H10O5 đều khocircng quang hoạt Khi bị oxi hoacutea bở i HIO4 1 mol B hoặc 1 mol C

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 775

7

đều tạo thagravenh 5 mol HCOOH Khi cho B hoặc C phản ứng vớ i anhiđrit axetic đều

tạo thagravenh caacutec sản phẩm coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C15H20O10 Khi oxi hoacutea mạnh A

tạo thagravenh axit 234-trihidroxypentandioic khocircng quang hoạt Hatildey xaacutec định cấu truacutec

của A Giải thiacutech tại sao A coacute khả năng phản ứng vớ i thuốc thử FelingHướ ng dẫn Cấu truacutec của A phải lagrave

Bagravei tập đề xuất 12Một monosaccarit A khocircng quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C5H8O5 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling nhưng khocircng phản ứng vớ i nướ c

brom Khử A bằng NaBH4 tạo thagravenh caacutec hợ p chất B vagrave C coacute cugraveng cocircng thức phacircn

tử C5H10O5 đều khocircng quang hoạt Khi bị oxi hoacutea bở i HIO4 1 mol B hoặc 1 mol C

đều tạo thagravenh 5 mol HCOOH Khi oxi hoacutea mạnh A tạo thagravenh hỗn hợ p raxemic

củaaxit 234-trihidroxypentandioic Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A Giải thiacutech tại sao

A coacute khả năng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của A lagrave

OH

HO

HO

OH

O

Nhận xeacutet Khi yếu tố bất ngờ qua đi học sinh đatilde lagravem quen thigrave những bagravei tập dạng

nagravey khocircng đượ c xếp vagraveo dạng khoacute dugrave coacute thể thay đổi thecircmiacutet nhiều nhưng học sinh

vẫn coacute khả năng lagravem trọn vẹn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 875

8

Bagravei 2 (Cacircu 5 yacute 1 vograveng 2 năm 2009)Cho sơ đồ chuyển hoaacute sau

O

CH3

O

OH AOH

OMeH

C6H12O5

C8H16O5

H 2 N i t o C

C H 3 I A g 2

O

H3C H

CH2OH

H OCH3

CH2OH

O

HIO4 H2O

B

C

a Viết cocircng thức cấu truacutec của A (coacute biểu diễn cấu higravenh của từng nguyecircn tử cacbon

bất đối) A thuộc datildey nagraveo (D hay L) vagrave dạng α-glicozit hay β-glicozit

b Viết cocircng thức cấu tạo của B vagrave C biết rằng B khocircng chứa nhoacutem cacbonyl Giảithiacutech sự tạo thagravenh B

c Vigrave sao B khocircng chứa nhoacutem cacbonyl magrave vẫn bị khử bở i hiđro

Hướ ng dẫna Cấu truacutec của A lagrave

O

CH3

OH

OMe

OH

HO

Noacute thuộc datildey L loại β-glicozit

b Sau khi phản ứng vớ i HIO4 một nhoacutem anđehit bị hiđrat hoaacute thagravenh gem điol chất

nagravey tạo vograveng vớ i nhoacutem anđehit thứ hai tiếp theo lagrave phản ứng metyl hoaacute

O

CH3

OH

OMe

OH

HO O

HC CH3

OH

OMe

CHOHO

O

HC CH3

OMe

OMe

CHOMeO

O

HC CH3

OMe

OH

CH

HO

OHIO4

H2OCH3I

Ag2O

A B C

cDướ i taacutec dụng của nhiệt B mở vograveng bị đehiđrat hoaacute trở lại anđehit vagrave do đoacute bị

khử

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 975

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1075

10

Nhận xeacutet Hai bagravei tập trecircn coacute tiacutenh chất giuacutep học sinh lagravem quen vớ i caacutec cấu truacutec

saccarit khocircng quen thuộc Sau khi học sinh đatilde coacute đượ c luyện tập coacute thể xacircy dựngnhững bagravei tập coacute mức độ khoacute cao hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 22 Một monosaccarit A quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C6H12O6 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling vagrave vớ i nướ c brom Đun noacuteng A

vớ i CH3OH coacute mặt HCl khan thu đượ c chất B Khi cho B taacutec dụng vớ iaxit periodic

(HIO42H2O) dư thu đượ c hợ p chất C từ hỗn hợ p sản phẩm Thủy phacircn B vớ i xuacutec

taacutecaxit thu đượ c glioxal HCHO HCOOH HOCH2COOH Trong dung dịch tồntại cacircn bằng giữa 4 dạng vogravengpiranozo khaacutec nhau của A Tuy nhiecircn khi đun noacuteng

thigrave A taacutech nướ c thu đượ c C chỉ coacute2 dạng vograveng piranozơ Metyl hoacutea C bằng CH3OH

xuacutec taacutecaxit thu đượ c D vagrave E đều khocircng taacutec dụng đượ c vớ iaxeton trong mocirci

trườ ngaxit Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1175

11

Nhận xeacutet Cấu truacutec mạch phacircn nhaacutenh của monosaccarit lagrave một vấnđề vẫn

chưađượ c khai thaacutec nhiều nếuđagraveo sacircu phacircn tiacutech sẽ thu đượ c nhiều bagravei tập khaacute thuacute

vị Viacute dụ như hợ p chất B trong bagravei trecircn coacute thể phản ứngđượ c tốiđa vớ i 2 đươ ng

lượ ngaxeton trong mocirci trườ ngaxit

Bagravei 3 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2013)Khi cho hợ p chất A (C7H12O6) taacutec dụng vớ i axit

periođic (HIO42H2O) dư thu đượ c hợ p chất B từ hỗn hợ p sản phẩm Thủy phacircn B

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1275

12

vớ i xuacutec taacutec axit thu đượ c glioxal (OHC-CHO) vagrave axit D- glyxeric (D-

HOCH2CH(OH)COOH) Metyl hoacutea A bằng (CH3)2SO4 dư xuacutec taacutec kiềm thu đượ c

hợ p chất C Cho C taacutec dụng vớ i ozon rồi chế hoacutea sản phẩm bằng kẽm kim loại

trong dung dịch axit clohiđric thu đượ c metyl (S)-2-metoxi-3-oxopropanoat vagravemetyl (R)-2-hiđroxi-3- metoxipropanoat

Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A B vagrave C biết rằng trong phacircn tử A một nửa số nguyecircn

tử cacbon bất đối coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

- Minh họa dữ kiện đầu bagravei

- Từ sơ đồ phản ứng (2) suy ra mạch cacbon của hợ p chất C chứa 6 nguyecircn tử

cacbon vớ i liecircn kecirct C=C ở giữa mạch cacbon của hợ p chất A cũng chứa 6 nguyecircn

tử cacbon nguyecircn tử cacbon thứ 7 ở hợ p chất A nối vớ i mạch cacbon phải qua

nguyecircn tử oxi Vigrave đatilde dugraveng (CH3)2SO4 dư necircn ở hợ p chất C khocircng cograven nhoacutem OH

ancol vậy nhoacutem OH ancol ở hợ p chất E đatilde đượ c sinh ra trong mocirci trườ ng của phản

ứng ozon phacircn do bị thủy phacircn bở i H3O+ Do đoacute trướ c khi bị thủy phacircn nhoacutem

nguyecircn tử O-C5 ở hợ p chất E liecircn kết vớ i C1 ở hợ p chất D nguyecircn tử O-C1 ở hợ p

chất D liecircn kết vớ i nhoacutem CH3 (để đủ 7 nguyecircn tử cacbon) Khi ozon phacircn hợ p chất

C đatilde tạo ra một nhoacutem O=COCH3 ở hợ p chất D vagrave một nhoacutem O=COCH3 ở hợ pchất E Vậy hợ p chất C coacute cocircng thức như dướ i đacircy vớ i chuacute yacute rằng thứ tự độ hơ n

cấp xung quanh nguyecircn tử C ở hợ p chất D vagrave hợ p chất C lagrave khaacutec nhau necircn cấu higravenh

của C2 trong hai hợ p chất nagravey cũng khaacutec nhau đồng thờ i cấu higravenh của C1 phải khaacutec

C2 theo đầu bagravei

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1375

13

- Ở sơ đồ phản ứng (1) hợ p chất B thu đượ c khi chế hoacutea hợ p chất A vớ i HIO4 dư

necircn hợ p chất B khocircng thể coacute hai nhoacutem gtC=O cạnh nhau hai nhoacutem -OH cạnh nhau

hoặc một nhoacutem gtC=O cạnh một nhoacutem -OH Vậy một trong hai nhoacutem -CH=O ở

glioxal vagrave một trong hai nhoacutem -OH ancol ở axit D-glyxeric đượ c tạo ra do phản

ứng thủy phacircn xetan suy ra hợ p chất B lagrave một xetan Nhoacutem -COOH ở axit D-

glyxeric đượ c tạo ra từ nhoacutem gtC=O xeton cạnh nhoacutem -CHOH Nhoacutem gtC=O nagraveykhi bị hiđrat hoacutea tạo ra cấu truacutec 112-triol vớ i nhoacutem -CHOH becircn cạnh vagrave bị phacircn

cắt bở i HIO4

- Hợ p chất A ở dạng xeton vigrave theo đầu bagravei trong phacircn tử A phải coacute hai nguyecircn tử

cacbon bất đối ở cấu higravenh S Trong dung dịch kiềm hợ p chất A hỗ biến thagravenh dạng

Arsquo rồi bị metyl hoacutea thagravenh hợ p chất C

Vậy cấu truacutec của A vagrave B như sau

Nhận xeacutet Becircn cạnh những bagravei tập về xaacutecđịnh cấu truacutec của monosaccarit những

bagravei tập về tổng hợ p saccarit cũng lagrave dạng bagravei tập quan trọng trong caacutec đề thi quốc

gia vagraveđề thi quốc tếICHO

Bagravei 4 (Cacircu 10yacute 1 vograveng 1 năm 2010)Axit muraminic (Mur) [3-O-(1-cacboxyetyl)-

D-glucosamin)] lagrave thagravenh phần của tế bagraveo vi khuẩn đượ c tạo thagravenh khi cho B phản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1475

14

ứng vớ i axit D-lactic Viết cocircng thức Fisơ (Fisher) của A vagrave Mur đượ c tạo thagravenh

trong datildey caacutec phản ứng sau

HO H

HOH2C

H OH

OH

CHO

H

Pd HCl lomiddotng BNH3 HCN A -NH4Cl- H2OHOOC-CHOH-CH3 Mur

Hướ ng dẫn Cocircng thức Fisơ của A vagrave Mur

Sản phẩm ưu tiecircn khi nhoacutem -NH2 định hướ ng trans so vớ i nhoacutem -OH

A

HOOHOH

CH2OH

NH2

CN

Mur

C

OH

C OHOH

CH2OH

NH2

CHOHOO

H3

Bagravei 5 (Cacircu 10yacute 3 vograveng 1 năm 2010) Phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem hiđroxyl (-OH)

thườ ng đượ c sử dụng khi chuyển hoaacute giữa caacutec monosaccarit

Viết sơ đồ phản ứng để điều chế α-D-perosinamid

H

OCH3

O

H

CH3NH2

HOH

H HO

H

từ

O OH

HOOH

OH

HO

vagrave caacutec chất cần thiết

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1575

15

(Hiregrua minusu tiordfn

tEcircn claquong vmicroo vTHORNtrYacute equatorial) O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

H

OCH3

O

HCH3

NH2

HOH

H HO

H

3

O OH

HO

OH

OH

HOO

HO

HO

OO

OCH3

LiAlH4

1 TsCl Et3N1 MeOHH+

2 CH3COCH3 H+

O

O

H3C

OO

OCH3

1 NaBH4 EtOH H2O

2 TsCl Et3N

OH3C

OO

OCH3

TsO

H MeOHH+ NaN3

O OCH3

TsO

OH

OH

H3C O OCH3

N3

OH

OH

H3C O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

2 LiAlH4

3 RuO4

Bagravei 6 (Cacircu 27 bagravei t ậ p chuẩ n bị ICHO44 năm 2012)Tổng hợ p thuốc chống virut

Caacutec đườ ng imin lagrave một lớ p hợ p chất rất quan trọng kể cả trong tự nhiecircn vagrave caacutec sản

phẩm tổng hợ p nhacircn tạo Mặc dugrave khocircng hẳn thực sự lagrave caacutec cacbohydrat chuacuteng vẫn

coacute khả năng tươ ng tự như caacutec đườ ng thocircng thườ ng đoacuteng vai trograve lagrave tiền chất của rất

nhiều enzym Becircn cạnh đoacute chuacuteng cũng coacute hoạt tiacutenhđaacuteng chuacuteyacute chống virut hay

chữa trị caacutec rối loạn gen như bệnh Gaucher Bở i vậy coacute rất nhiều cocircng trigravenh tổng

hợ p hữu cơ về caacutec đườ ng imin Xeacutet hai quaacute trigravenh tổng hợ p giả glucozơ DNJ

a) Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian trong sơ đồ A-D

983119

983119983117983141

983112983119983112983119

983113 983105983139983090983119

983152983161983154983145983140983145983150

DBU

983149983085983107983120983106983105

983106983150983119983112

983112983119

983118983137983119983117983141

983117983141983119983112

983118983112983092983119983105983139

983112983090

983120983140983080983119983112983081983090983087983107

983118983112983112983119

983112983119

983112983119

983112983119

A

C13H19IO8

B

C13H18O8

C

C20H26O10

D

C14H20O7

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1675

DBU = 18-diazabixyclo[540]un

b) i Vẽ cấu truacutec caacutec chất tru

ii Nhoacutem triflat (Tf) chuyển

xếp caacutec nhoacutem sau theo thứ t

iii Mặc dugrave xảy ra rất nhan

Đề xuất cấu truacutec hai chất tru

16

ec-7-en983118

983118

ng gian trong sơ đồ J-P

hoacutea một nhoacutem hydroxy thagravenh một nhoacute

ự tăng dần khả năng dễđi ra

chuyển hoacutea từ Q thagravenh DNJ xảy ra th

ng gian Q vagrave Q trong quaacute trigravenh dướ iđ

đi ra tốt Sắp

o 3 giai đoạn

y

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1775

c) Trong hai sơ đồ tổng hợ

đườ ng imin giả furanozơ c

thacircn thiện vớ i mocirci trườ ng

phacircn trung gian Z

Hướ ng dẫn a)

b) i

17

p DNJ trecircn đều dugraveng caacutec dung mocirci hữ

ỉ sử dụng nướ c điều nagravey lagravem quaacute trigravenh

hơ n Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian

cơ tổng hợ p

ổng hợ p rẻ vagrave

vagraveY vagrave tiểu

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1875

18

ii

iii

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1975

19

c

Bagravei tập đề xuất Năm 1999 Menzel đatilde điều chế thagravenh cocircng L-Acosamin một

cacbohydrat dugraveng lagravem thuốc khaacuteng sinh theo sơ đồ sau

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ trecircn viết cơ chế cho caacutec quaacute trigravenh

tạo thagravenh chuacuteng

Hướ ng dẫn

A B D

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2075

20

C E F

G H

Nhận xeacutet Caacutec đề thi hiện nay thườ ng tập trung vagraveo caacutec hợ p chất hữu cơ coacute thật

trong tự nhiecircn Caacutec hợ p chất nagravey thườ ng gồm haihợ pphầnhợ p phần saccarit liecircn

kết ở nguyecircn tử C anome vớ i hợ p phần khocircng phải saccarit khi đoacute hợ p phần

saccarit đượ c gọi lagrave glycon hoặc gốc glycozyl hợ p phần khocircng phải saccarit đượ cgọi lagrave aglycon Dướ iđacircy sẽ trigravenh bagravey lần lượ t caacutec bagravei tập từ khoacute tớ i dễ

Bagravei 6 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2006 )Lin (Linamarin) vagrave Lac (lactrin) lagrave caacutec xiano

glucozit thiecircn mhiecircn Khi thuỷ phacircn Lin Lac trong mocirci trườ ng axit thigrave Lin tạo ra

D-glucozơ axeton vagrave HCN cograven Lac tạo ra D-glucozơ HCN vagrave benzanđehit

Xaacutec định cấu truacutec của Lin vagraveLac ở dạng bền nhất Viết cơ chế phản ứng thuỷ phacircn

LinLac

Hướ ng dẫn Linamarin

D-glucozơ + axeton + HCN

VEumly Lin catilde cEcircu troacutec

OOHO

OH

HO CH3

CH3C

CNOH

Lactrin

D-glucozơ + benzandehit + HCN

OOHO

OH

HO

C6H5CH

CNOH

VEumly Lac catilde cEcircu troacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2175

21

Phản ứng thuỷ phacircn caacutec glucozit nagravey theo cơ chế SN1 thiacute dụ

H3O+

+ O=CH C6H5 + HCN

H2O

+

+

+

O

OHO

HOH

HO

OH

CH

CN

C6

H5

O

HO

OH

HO

OH

+OH2

OOHO

OH

HO

OH

CH

CN

C6H5

H- +O

HO

OH

HO

OH

OH

O

HO

OH

HO

OH

O

HO

OH

HO

OH

β -D-glucopiranozơ bền hơ n α -D-glucopiranozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập rấtđơ n giản phugrave hợ p để giớ i thiệu cho học sinh lagravem quen vớ i

dạng dẫn chất cacbohidrat thườ ng gặp trong tự nhiecircn Học sinh phải nắmchắc khaacutei

niệm vềglycozit để tigravem cấu truacutec phugrave hợ p Tuy nhiecircn trong đề bagravei cho rằng vigraveLin

vagraveLac ở dạng bền nhất necircn liecircn kết glycozit phảiở dạngβ lagrave khocircng thuyết phục Vigrave

khi nhoacutem hemiaxetal đatilde bị khoacutea bở iđatilde higravenh thagravenhliecircn kết glicozit thigrave hai dạngα

vagraveβđatilde lagrave 2 chất khaacutec nhau khocircng cograven trong cacircn bằng vagrave khocircng tự chuyển hoacutea cho

nhau đượ c nữaĐoacute lagrave chưa kể trong cocircng thức của Lac coacute một nguyecircn tử C bất đốikhocircng hề biết cấu higravenh

Bagravei tập đề xuất 61 Phlorizin coacute cocircng thức phacircn tử C21H24O10 thu đượ c từ rễ vagrave vỏ

cacircy taacuteo lecirc hoặc dacircu Thủy phacircn phlorizin coacute mặt emulsin (enzym chuyecircn phacircn cắt

liecircn kếtβ-glicozit) thu đượ c hợ p chất A vagrave D-Glucozơ Xử lyacute phlorizin vớ i lượ ng

dư metyl iođua coacute mặt kali cacbonat sau đoacute thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit thu

đượ c hợ p chất B Xaacutecđịnh cấu truacutec của phlorizin biết cocircng thức của A B như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2275

22

ĐaacutepaacutenBagravei tậpở mức độ tươ ng đốiđơ n giản Dễ thấy cấu truacutec phlorizin lagrave

Bagravei tập đề xuất 62 Coniferin (C16H22O8) đượ c taacutech ra từ nướ c chiết rễ của một

loagravei hoa taacutenở Nauy

Coniferin lagravem mất magraveu nướ c brom nhưng lại khocircng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Oxy hoacutea coniferin bằng HCrO4 thu đượ c hợ p chất A (C14H18O8)Metyl hoacutea A bằng

CH3I coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn sản phẩm trong mocirci trườ ng thu đượ c hợ p

chấtvanilin (4-hydroxy-3-metoxybenzandehit) vagrave 2346-tetra-O-metyl-D-glucozơ

Xaacutecđịnh cấu truacutec của coniferin biết trong coniferin số C coacute cấu higravenh S nhiều hơ n số

C coacute cấu higravenh RHướ ng dẫn Cấu truacutec của coniferin lagrave (chuacuteyacute chưa xaacutecđịnh đượ c cấu higravenh nốiđocirci)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 6: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 675

6

- Trong mocirci trườ ng bazơ A coacute thể đồng phacircn hoacutea thagravenh hợ p chất chứa nhoacutem

anđehit do đoacute A taacutec dụng đượ c vớ i thuốc thử Feling

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rấtđaacuteng chuacuteyacute noacute khoacuteở chỗ bắt buộc học sinh phải

chấp nhậnđịnh ngh ĩ a mở rộng về monosaccarit Rất nhiều học sinh dugravengđịnh ngh ĩ a

cũ vagrave do đoacute bế tắt khocircng tigravem đượ c cấu truacutec phugrave hợ p Ngoagravei ra bagravei tập yecircu cầu nhớ

cấu truacutec iđozơ coacute lẽ khocircng necircn bắt học sinh học thuộc magrave necircn cho thecircm tecircn hệ

thống hay gợ iyacute iđozơ lagrave đồng phacircn epime của glucozơở C2Về phản ứng vớ i thuốc

thử Felingđacircy lagrave dữ kiện gacircy nhiễu tươ ng đối khoacute đối vớ i học sinh vigravecơ chế trong

đaacutepaacuten lagrave cơ chế nghịch của ngưng tụ andol

Từbagravei tập trecircn coacute thể xacircy dựng caacutec bagravei tập tươ ng tự xoay quanh monosaccarit

mạch vograveng nhằm giuacutep học sinh lagravem quen vớ iđịnh ngh ĩ a mở rộng tăng dần độ khoacute

caacutec bagravei tập Xin giớ i thiệu 2 bagravei tập như sauBagravei tập đề xuất 11Một monosaccarit A khocircng quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C5H8O5 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling nhưng khocircng phản ứng vớ i nướ c

brom Khử A bằng NaBH4 tạo thagravenh caacutec hợ p chất B vagrave C coacute cugraveng cocircng thức phacircn

tử C5H10O5 đều khocircng quang hoạt Khi bị oxi hoacutea bở i HIO4 1 mol B hoặc 1 mol C

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 775

7

đều tạo thagravenh 5 mol HCOOH Khi cho B hoặc C phản ứng vớ i anhiđrit axetic đều

tạo thagravenh caacutec sản phẩm coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C15H20O10 Khi oxi hoacutea mạnh A

tạo thagravenh axit 234-trihidroxypentandioic khocircng quang hoạt Hatildey xaacutec định cấu truacutec

của A Giải thiacutech tại sao A coacute khả năng phản ứng vớ i thuốc thử FelingHướ ng dẫn Cấu truacutec của A phải lagrave

Bagravei tập đề xuất 12Một monosaccarit A khocircng quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C5H8O5 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling nhưng khocircng phản ứng vớ i nướ c

brom Khử A bằng NaBH4 tạo thagravenh caacutec hợ p chất B vagrave C coacute cugraveng cocircng thức phacircn

tử C5H10O5 đều khocircng quang hoạt Khi bị oxi hoacutea bở i HIO4 1 mol B hoặc 1 mol C

đều tạo thagravenh 5 mol HCOOH Khi oxi hoacutea mạnh A tạo thagravenh hỗn hợ p raxemic

củaaxit 234-trihidroxypentandioic Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A Giải thiacutech tại sao

A coacute khả năng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của A lagrave

OH

HO

HO

OH

O

Nhận xeacutet Khi yếu tố bất ngờ qua đi học sinh đatilde lagravem quen thigrave những bagravei tập dạng

nagravey khocircng đượ c xếp vagraveo dạng khoacute dugrave coacute thể thay đổi thecircmiacutet nhiều nhưng học sinh

vẫn coacute khả năng lagravem trọn vẹn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 875

8

Bagravei 2 (Cacircu 5 yacute 1 vograveng 2 năm 2009)Cho sơ đồ chuyển hoaacute sau

O

CH3

O

OH AOH

OMeH

C6H12O5

C8H16O5

H 2 N i t o C

C H 3 I A g 2

O

H3C H

CH2OH

H OCH3

CH2OH

O

HIO4 H2O

B

C

a Viết cocircng thức cấu truacutec của A (coacute biểu diễn cấu higravenh của từng nguyecircn tử cacbon

bất đối) A thuộc datildey nagraveo (D hay L) vagrave dạng α-glicozit hay β-glicozit

b Viết cocircng thức cấu tạo của B vagrave C biết rằng B khocircng chứa nhoacutem cacbonyl Giảithiacutech sự tạo thagravenh B

c Vigrave sao B khocircng chứa nhoacutem cacbonyl magrave vẫn bị khử bở i hiđro

Hướ ng dẫna Cấu truacutec của A lagrave

O

CH3

OH

OMe

OH

HO

Noacute thuộc datildey L loại β-glicozit

b Sau khi phản ứng vớ i HIO4 một nhoacutem anđehit bị hiđrat hoaacute thagravenh gem điol chất

nagravey tạo vograveng vớ i nhoacutem anđehit thứ hai tiếp theo lagrave phản ứng metyl hoaacute

O

CH3

OH

OMe

OH

HO O

HC CH3

OH

OMe

CHOHO

O

HC CH3

OMe

OMe

CHOMeO

O

HC CH3

OMe

OH

CH

HO

OHIO4

H2OCH3I

Ag2O

A B C

cDướ i taacutec dụng của nhiệt B mở vograveng bị đehiđrat hoaacute trở lại anđehit vagrave do đoacute bị

khử

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 975

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1075

10

Nhận xeacutet Hai bagravei tập trecircn coacute tiacutenh chất giuacutep học sinh lagravem quen vớ i caacutec cấu truacutec

saccarit khocircng quen thuộc Sau khi học sinh đatilde coacute đượ c luyện tập coacute thể xacircy dựngnhững bagravei tập coacute mức độ khoacute cao hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 22 Một monosaccarit A quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C6H12O6 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling vagrave vớ i nướ c brom Đun noacuteng A

vớ i CH3OH coacute mặt HCl khan thu đượ c chất B Khi cho B taacutec dụng vớ iaxit periodic

(HIO42H2O) dư thu đượ c hợ p chất C từ hỗn hợ p sản phẩm Thủy phacircn B vớ i xuacutec

taacutecaxit thu đượ c glioxal HCHO HCOOH HOCH2COOH Trong dung dịch tồntại cacircn bằng giữa 4 dạng vogravengpiranozo khaacutec nhau của A Tuy nhiecircn khi đun noacuteng

thigrave A taacutech nướ c thu đượ c C chỉ coacute2 dạng vograveng piranozơ Metyl hoacutea C bằng CH3OH

xuacutec taacutecaxit thu đượ c D vagrave E đều khocircng taacutec dụng đượ c vớ iaxeton trong mocirci

trườ ngaxit Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1175

11

Nhận xeacutet Cấu truacutec mạch phacircn nhaacutenh của monosaccarit lagrave một vấnđề vẫn

chưađượ c khai thaacutec nhiều nếuđagraveo sacircu phacircn tiacutech sẽ thu đượ c nhiều bagravei tập khaacute thuacute

vị Viacute dụ như hợ p chất B trong bagravei trecircn coacute thể phản ứngđượ c tốiđa vớ i 2 đươ ng

lượ ngaxeton trong mocirci trườ ngaxit

Bagravei 3 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2013)Khi cho hợ p chất A (C7H12O6) taacutec dụng vớ i axit

periođic (HIO42H2O) dư thu đượ c hợ p chất B từ hỗn hợ p sản phẩm Thủy phacircn B

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1275

12

vớ i xuacutec taacutec axit thu đượ c glioxal (OHC-CHO) vagrave axit D- glyxeric (D-

HOCH2CH(OH)COOH) Metyl hoacutea A bằng (CH3)2SO4 dư xuacutec taacutec kiềm thu đượ c

hợ p chất C Cho C taacutec dụng vớ i ozon rồi chế hoacutea sản phẩm bằng kẽm kim loại

trong dung dịch axit clohiđric thu đượ c metyl (S)-2-metoxi-3-oxopropanoat vagravemetyl (R)-2-hiđroxi-3- metoxipropanoat

Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A B vagrave C biết rằng trong phacircn tử A một nửa số nguyecircn

tử cacbon bất đối coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

- Minh họa dữ kiện đầu bagravei

- Từ sơ đồ phản ứng (2) suy ra mạch cacbon của hợ p chất C chứa 6 nguyecircn tử

cacbon vớ i liecircn kecirct C=C ở giữa mạch cacbon của hợ p chất A cũng chứa 6 nguyecircn

tử cacbon nguyecircn tử cacbon thứ 7 ở hợ p chất A nối vớ i mạch cacbon phải qua

nguyecircn tử oxi Vigrave đatilde dugraveng (CH3)2SO4 dư necircn ở hợ p chất C khocircng cograven nhoacutem OH

ancol vậy nhoacutem OH ancol ở hợ p chất E đatilde đượ c sinh ra trong mocirci trườ ng của phản

ứng ozon phacircn do bị thủy phacircn bở i H3O+ Do đoacute trướ c khi bị thủy phacircn nhoacutem

nguyecircn tử O-C5 ở hợ p chất E liecircn kết vớ i C1 ở hợ p chất D nguyecircn tử O-C1 ở hợ p

chất D liecircn kết vớ i nhoacutem CH3 (để đủ 7 nguyecircn tử cacbon) Khi ozon phacircn hợ p chất

C đatilde tạo ra một nhoacutem O=COCH3 ở hợ p chất D vagrave một nhoacutem O=COCH3 ở hợ pchất E Vậy hợ p chất C coacute cocircng thức như dướ i đacircy vớ i chuacute yacute rằng thứ tự độ hơ n

cấp xung quanh nguyecircn tử C ở hợ p chất D vagrave hợ p chất C lagrave khaacutec nhau necircn cấu higravenh

của C2 trong hai hợ p chất nagravey cũng khaacutec nhau đồng thờ i cấu higravenh của C1 phải khaacutec

C2 theo đầu bagravei

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1375

13

- Ở sơ đồ phản ứng (1) hợ p chất B thu đượ c khi chế hoacutea hợ p chất A vớ i HIO4 dư

necircn hợ p chất B khocircng thể coacute hai nhoacutem gtC=O cạnh nhau hai nhoacutem -OH cạnh nhau

hoặc một nhoacutem gtC=O cạnh một nhoacutem -OH Vậy một trong hai nhoacutem -CH=O ở

glioxal vagrave một trong hai nhoacutem -OH ancol ở axit D-glyxeric đượ c tạo ra do phản

ứng thủy phacircn xetan suy ra hợ p chất B lagrave một xetan Nhoacutem -COOH ở axit D-

glyxeric đượ c tạo ra từ nhoacutem gtC=O xeton cạnh nhoacutem -CHOH Nhoacutem gtC=O nagraveykhi bị hiđrat hoacutea tạo ra cấu truacutec 112-triol vớ i nhoacutem -CHOH becircn cạnh vagrave bị phacircn

cắt bở i HIO4

- Hợ p chất A ở dạng xeton vigrave theo đầu bagravei trong phacircn tử A phải coacute hai nguyecircn tử

cacbon bất đối ở cấu higravenh S Trong dung dịch kiềm hợ p chất A hỗ biến thagravenh dạng

Arsquo rồi bị metyl hoacutea thagravenh hợ p chất C

Vậy cấu truacutec của A vagrave B như sau

Nhận xeacutet Becircn cạnh những bagravei tập về xaacutecđịnh cấu truacutec của monosaccarit những

bagravei tập về tổng hợ p saccarit cũng lagrave dạng bagravei tập quan trọng trong caacutec đề thi quốc

gia vagraveđề thi quốc tếICHO

Bagravei 4 (Cacircu 10yacute 1 vograveng 1 năm 2010)Axit muraminic (Mur) [3-O-(1-cacboxyetyl)-

D-glucosamin)] lagrave thagravenh phần của tế bagraveo vi khuẩn đượ c tạo thagravenh khi cho B phản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1475

14

ứng vớ i axit D-lactic Viết cocircng thức Fisơ (Fisher) của A vagrave Mur đượ c tạo thagravenh

trong datildey caacutec phản ứng sau

HO H

HOH2C

H OH

OH

CHO

H

Pd HCl lomiddotng BNH3 HCN A -NH4Cl- H2OHOOC-CHOH-CH3 Mur

Hướ ng dẫn Cocircng thức Fisơ của A vagrave Mur

Sản phẩm ưu tiecircn khi nhoacutem -NH2 định hướ ng trans so vớ i nhoacutem -OH

A

HOOHOH

CH2OH

NH2

CN

Mur

C

OH

C OHOH

CH2OH

NH2

CHOHOO

H3

Bagravei 5 (Cacircu 10yacute 3 vograveng 1 năm 2010) Phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem hiđroxyl (-OH)

thườ ng đượ c sử dụng khi chuyển hoaacute giữa caacutec monosaccarit

Viết sơ đồ phản ứng để điều chế α-D-perosinamid

H

OCH3

O

H

CH3NH2

HOH

H HO

H

từ

O OH

HOOH

OH

HO

vagrave caacutec chất cần thiết

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1575

15

(Hiregrua minusu tiordfn

tEcircn claquong vmicroo vTHORNtrYacute equatorial) O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

H

OCH3

O

HCH3

NH2

HOH

H HO

H

3

O OH

HO

OH

OH

HOO

HO

HO

OO

OCH3

LiAlH4

1 TsCl Et3N1 MeOHH+

2 CH3COCH3 H+

O

O

H3C

OO

OCH3

1 NaBH4 EtOH H2O

2 TsCl Et3N

OH3C

OO

OCH3

TsO

H MeOHH+ NaN3

O OCH3

TsO

OH

OH

H3C O OCH3

N3

OH

OH

H3C O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

2 LiAlH4

3 RuO4

Bagravei 6 (Cacircu 27 bagravei t ậ p chuẩ n bị ICHO44 năm 2012)Tổng hợ p thuốc chống virut

Caacutec đườ ng imin lagrave một lớ p hợ p chất rất quan trọng kể cả trong tự nhiecircn vagrave caacutec sản

phẩm tổng hợ p nhacircn tạo Mặc dugrave khocircng hẳn thực sự lagrave caacutec cacbohydrat chuacuteng vẫn

coacute khả năng tươ ng tự như caacutec đườ ng thocircng thườ ng đoacuteng vai trograve lagrave tiền chất của rất

nhiều enzym Becircn cạnh đoacute chuacuteng cũng coacute hoạt tiacutenhđaacuteng chuacuteyacute chống virut hay

chữa trị caacutec rối loạn gen như bệnh Gaucher Bở i vậy coacute rất nhiều cocircng trigravenh tổng

hợ p hữu cơ về caacutec đườ ng imin Xeacutet hai quaacute trigravenh tổng hợ p giả glucozơ DNJ

a) Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian trong sơ đồ A-D

983119

983119983117983141

983112983119983112983119

983113 983105983139983090983119

983152983161983154983145983140983145983150

DBU

983149983085983107983120983106983105

983106983150983119983112

983112983119

983118983137983119983117983141

983117983141983119983112

983118983112983092983119983105983139

983112983090

983120983140983080983119983112983081983090983087983107

983118983112983112983119

983112983119

983112983119

983112983119

A

C13H19IO8

B

C13H18O8

C

C20H26O10

D

C14H20O7

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1675

DBU = 18-diazabixyclo[540]un

b) i Vẽ cấu truacutec caacutec chất tru

ii Nhoacutem triflat (Tf) chuyển

xếp caacutec nhoacutem sau theo thứ t

iii Mặc dugrave xảy ra rất nhan

Đề xuất cấu truacutec hai chất tru

16

ec-7-en983118

983118

ng gian trong sơ đồ J-P

hoacutea một nhoacutem hydroxy thagravenh một nhoacute

ự tăng dần khả năng dễđi ra

chuyển hoacutea từ Q thagravenh DNJ xảy ra th

ng gian Q vagrave Q trong quaacute trigravenh dướ iđ

đi ra tốt Sắp

o 3 giai đoạn

y

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1775

c) Trong hai sơ đồ tổng hợ

đườ ng imin giả furanozơ c

thacircn thiện vớ i mocirci trườ ng

phacircn trung gian Z

Hướ ng dẫn a)

b) i

17

p DNJ trecircn đều dugraveng caacutec dung mocirci hữ

ỉ sử dụng nướ c điều nagravey lagravem quaacute trigravenh

hơ n Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian

cơ tổng hợ p

ổng hợ p rẻ vagrave

vagraveY vagrave tiểu

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1875

18

ii

iii

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1975

19

c

Bagravei tập đề xuất Năm 1999 Menzel đatilde điều chế thagravenh cocircng L-Acosamin một

cacbohydrat dugraveng lagravem thuốc khaacuteng sinh theo sơ đồ sau

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ trecircn viết cơ chế cho caacutec quaacute trigravenh

tạo thagravenh chuacuteng

Hướ ng dẫn

A B D

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2075

20

C E F

G H

Nhận xeacutet Caacutec đề thi hiện nay thườ ng tập trung vagraveo caacutec hợ p chất hữu cơ coacute thật

trong tự nhiecircn Caacutec hợ p chất nagravey thườ ng gồm haihợ pphầnhợ p phần saccarit liecircn

kết ở nguyecircn tử C anome vớ i hợ p phần khocircng phải saccarit khi đoacute hợ p phần

saccarit đượ c gọi lagrave glycon hoặc gốc glycozyl hợ p phần khocircng phải saccarit đượ cgọi lagrave aglycon Dướ iđacircy sẽ trigravenh bagravey lần lượ t caacutec bagravei tập từ khoacute tớ i dễ

Bagravei 6 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2006 )Lin (Linamarin) vagrave Lac (lactrin) lagrave caacutec xiano

glucozit thiecircn mhiecircn Khi thuỷ phacircn Lin Lac trong mocirci trườ ng axit thigrave Lin tạo ra

D-glucozơ axeton vagrave HCN cograven Lac tạo ra D-glucozơ HCN vagrave benzanđehit

Xaacutec định cấu truacutec của Lin vagraveLac ở dạng bền nhất Viết cơ chế phản ứng thuỷ phacircn

LinLac

Hướ ng dẫn Linamarin

D-glucozơ + axeton + HCN

VEumly Lin catilde cEcircu troacutec

OOHO

OH

HO CH3

CH3C

CNOH

Lactrin

D-glucozơ + benzandehit + HCN

OOHO

OH

HO

C6H5CH

CNOH

VEumly Lac catilde cEcircu troacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2175

21

Phản ứng thuỷ phacircn caacutec glucozit nagravey theo cơ chế SN1 thiacute dụ

H3O+

+ O=CH C6H5 + HCN

H2O

+

+

+

O

OHO

HOH

HO

OH

CH

CN

C6

H5

O

HO

OH

HO

OH

+OH2

OOHO

OH

HO

OH

CH

CN

C6H5

H- +O

HO

OH

HO

OH

OH

O

HO

OH

HO

OH

O

HO

OH

HO

OH

β -D-glucopiranozơ bền hơ n α -D-glucopiranozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập rấtđơ n giản phugrave hợ p để giớ i thiệu cho học sinh lagravem quen vớ i

dạng dẫn chất cacbohidrat thườ ng gặp trong tự nhiecircn Học sinh phải nắmchắc khaacutei

niệm vềglycozit để tigravem cấu truacutec phugrave hợ p Tuy nhiecircn trong đề bagravei cho rằng vigraveLin

vagraveLac ở dạng bền nhất necircn liecircn kết glycozit phảiở dạngβ lagrave khocircng thuyết phục Vigrave

khi nhoacutem hemiaxetal đatilde bị khoacutea bở iđatilde higravenh thagravenhliecircn kết glicozit thigrave hai dạngα

vagraveβđatilde lagrave 2 chất khaacutec nhau khocircng cograven trong cacircn bằng vagrave khocircng tự chuyển hoacutea cho

nhau đượ c nữaĐoacute lagrave chưa kể trong cocircng thức của Lac coacute một nguyecircn tử C bất đốikhocircng hề biết cấu higravenh

Bagravei tập đề xuất 61 Phlorizin coacute cocircng thức phacircn tử C21H24O10 thu đượ c từ rễ vagrave vỏ

cacircy taacuteo lecirc hoặc dacircu Thủy phacircn phlorizin coacute mặt emulsin (enzym chuyecircn phacircn cắt

liecircn kếtβ-glicozit) thu đượ c hợ p chất A vagrave D-Glucozơ Xử lyacute phlorizin vớ i lượ ng

dư metyl iođua coacute mặt kali cacbonat sau đoacute thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit thu

đượ c hợ p chất B Xaacutecđịnh cấu truacutec của phlorizin biết cocircng thức của A B như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2275

22

ĐaacutepaacutenBagravei tậpở mức độ tươ ng đốiđơ n giản Dễ thấy cấu truacutec phlorizin lagrave

Bagravei tập đề xuất 62 Coniferin (C16H22O8) đượ c taacutech ra từ nướ c chiết rễ của một

loagravei hoa taacutenở Nauy

Coniferin lagravem mất magraveu nướ c brom nhưng lại khocircng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Oxy hoacutea coniferin bằng HCrO4 thu đượ c hợ p chất A (C14H18O8)Metyl hoacutea A bằng

CH3I coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn sản phẩm trong mocirci trườ ng thu đượ c hợ p

chấtvanilin (4-hydroxy-3-metoxybenzandehit) vagrave 2346-tetra-O-metyl-D-glucozơ

Xaacutecđịnh cấu truacutec của coniferin biết trong coniferin số C coacute cấu higravenh S nhiều hơ n số

C coacute cấu higravenh RHướ ng dẫn Cấu truacutec của coniferin lagrave (chuacuteyacute chưa xaacutecđịnh đượ c cấu higravenh nốiđocirci)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 7: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 775

7

đều tạo thagravenh 5 mol HCOOH Khi cho B hoặc C phản ứng vớ i anhiđrit axetic đều

tạo thagravenh caacutec sản phẩm coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C15H20O10 Khi oxi hoacutea mạnh A

tạo thagravenh axit 234-trihidroxypentandioic khocircng quang hoạt Hatildey xaacutec định cấu truacutec

của A Giải thiacutech tại sao A coacute khả năng phản ứng vớ i thuốc thử FelingHướ ng dẫn Cấu truacutec của A phải lagrave

Bagravei tập đề xuất 12Một monosaccarit A khocircng quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C5H8O5 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling nhưng khocircng phản ứng vớ i nướ c

brom Khử A bằng NaBH4 tạo thagravenh caacutec hợ p chất B vagrave C coacute cugraveng cocircng thức phacircn

tử C5H10O5 đều khocircng quang hoạt Khi bị oxi hoacutea bở i HIO4 1 mol B hoặc 1 mol C

đều tạo thagravenh 5 mol HCOOH Khi oxi hoacutea mạnh A tạo thagravenh hỗn hợ p raxemic

củaaxit 234-trihidroxypentandioic Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A Giải thiacutech tại sao

A coacute khả năng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của A lagrave

OH

HO

HO

OH

O

Nhận xeacutet Khi yếu tố bất ngờ qua đi học sinh đatilde lagravem quen thigrave những bagravei tập dạng

nagravey khocircng đượ c xếp vagraveo dạng khoacute dugrave coacute thể thay đổi thecircmiacutet nhiều nhưng học sinh

vẫn coacute khả năng lagravem trọn vẹn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 875

8

Bagravei 2 (Cacircu 5 yacute 1 vograveng 2 năm 2009)Cho sơ đồ chuyển hoaacute sau

O

CH3

O

OH AOH

OMeH

C6H12O5

C8H16O5

H 2 N i t o C

C H 3 I A g 2

O

H3C H

CH2OH

H OCH3

CH2OH

O

HIO4 H2O

B

C

a Viết cocircng thức cấu truacutec của A (coacute biểu diễn cấu higravenh của từng nguyecircn tử cacbon

bất đối) A thuộc datildey nagraveo (D hay L) vagrave dạng α-glicozit hay β-glicozit

b Viết cocircng thức cấu tạo của B vagrave C biết rằng B khocircng chứa nhoacutem cacbonyl Giảithiacutech sự tạo thagravenh B

c Vigrave sao B khocircng chứa nhoacutem cacbonyl magrave vẫn bị khử bở i hiđro

Hướ ng dẫna Cấu truacutec của A lagrave

O

CH3

OH

OMe

OH

HO

Noacute thuộc datildey L loại β-glicozit

b Sau khi phản ứng vớ i HIO4 một nhoacutem anđehit bị hiđrat hoaacute thagravenh gem điol chất

nagravey tạo vograveng vớ i nhoacutem anđehit thứ hai tiếp theo lagrave phản ứng metyl hoaacute

O

CH3

OH

OMe

OH

HO O

HC CH3

OH

OMe

CHOHO

O

HC CH3

OMe

OMe

CHOMeO

O

HC CH3

OMe

OH

CH

HO

OHIO4

H2OCH3I

Ag2O

A B C

cDướ i taacutec dụng của nhiệt B mở vograveng bị đehiđrat hoaacute trở lại anđehit vagrave do đoacute bị

khử

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 975

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1075

10

Nhận xeacutet Hai bagravei tập trecircn coacute tiacutenh chất giuacutep học sinh lagravem quen vớ i caacutec cấu truacutec

saccarit khocircng quen thuộc Sau khi học sinh đatilde coacute đượ c luyện tập coacute thể xacircy dựngnhững bagravei tập coacute mức độ khoacute cao hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 22 Một monosaccarit A quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C6H12O6 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling vagrave vớ i nướ c brom Đun noacuteng A

vớ i CH3OH coacute mặt HCl khan thu đượ c chất B Khi cho B taacutec dụng vớ iaxit periodic

(HIO42H2O) dư thu đượ c hợ p chất C từ hỗn hợ p sản phẩm Thủy phacircn B vớ i xuacutec

taacutecaxit thu đượ c glioxal HCHO HCOOH HOCH2COOH Trong dung dịch tồntại cacircn bằng giữa 4 dạng vogravengpiranozo khaacutec nhau của A Tuy nhiecircn khi đun noacuteng

thigrave A taacutech nướ c thu đượ c C chỉ coacute2 dạng vograveng piranozơ Metyl hoacutea C bằng CH3OH

xuacutec taacutecaxit thu đượ c D vagrave E đều khocircng taacutec dụng đượ c vớ iaxeton trong mocirci

trườ ngaxit Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1175

11

Nhận xeacutet Cấu truacutec mạch phacircn nhaacutenh của monosaccarit lagrave một vấnđề vẫn

chưađượ c khai thaacutec nhiều nếuđagraveo sacircu phacircn tiacutech sẽ thu đượ c nhiều bagravei tập khaacute thuacute

vị Viacute dụ như hợ p chất B trong bagravei trecircn coacute thể phản ứngđượ c tốiđa vớ i 2 đươ ng

lượ ngaxeton trong mocirci trườ ngaxit

Bagravei 3 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2013)Khi cho hợ p chất A (C7H12O6) taacutec dụng vớ i axit

periođic (HIO42H2O) dư thu đượ c hợ p chất B từ hỗn hợ p sản phẩm Thủy phacircn B

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1275

12

vớ i xuacutec taacutec axit thu đượ c glioxal (OHC-CHO) vagrave axit D- glyxeric (D-

HOCH2CH(OH)COOH) Metyl hoacutea A bằng (CH3)2SO4 dư xuacutec taacutec kiềm thu đượ c

hợ p chất C Cho C taacutec dụng vớ i ozon rồi chế hoacutea sản phẩm bằng kẽm kim loại

trong dung dịch axit clohiđric thu đượ c metyl (S)-2-metoxi-3-oxopropanoat vagravemetyl (R)-2-hiđroxi-3- metoxipropanoat

Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A B vagrave C biết rằng trong phacircn tử A một nửa số nguyecircn

tử cacbon bất đối coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

- Minh họa dữ kiện đầu bagravei

- Từ sơ đồ phản ứng (2) suy ra mạch cacbon của hợ p chất C chứa 6 nguyecircn tử

cacbon vớ i liecircn kecirct C=C ở giữa mạch cacbon của hợ p chất A cũng chứa 6 nguyecircn

tử cacbon nguyecircn tử cacbon thứ 7 ở hợ p chất A nối vớ i mạch cacbon phải qua

nguyecircn tử oxi Vigrave đatilde dugraveng (CH3)2SO4 dư necircn ở hợ p chất C khocircng cograven nhoacutem OH

ancol vậy nhoacutem OH ancol ở hợ p chất E đatilde đượ c sinh ra trong mocirci trườ ng của phản

ứng ozon phacircn do bị thủy phacircn bở i H3O+ Do đoacute trướ c khi bị thủy phacircn nhoacutem

nguyecircn tử O-C5 ở hợ p chất E liecircn kết vớ i C1 ở hợ p chất D nguyecircn tử O-C1 ở hợ p

chất D liecircn kết vớ i nhoacutem CH3 (để đủ 7 nguyecircn tử cacbon) Khi ozon phacircn hợ p chất

C đatilde tạo ra một nhoacutem O=COCH3 ở hợ p chất D vagrave một nhoacutem O=COCH3 ở hợ pchất E Vậy hợ p chất C coacute cocircng thức như dướ i đacircy vớ i chuacute yacute rằng thứ tự độ hơ n

cấp xung quanh nguyecircn tử C ở hợ p chất D vagrave hợ p chất C lagrave khaacutec nhau necircn cấu higravenh

của C2 trong hai hợ p chất nagravey cũng khaacutec nhau đồng thờ i cấu higravenh của C1 phải khaacutec

C2 theo đầu bagravei

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1375

13

- Ở sơ đồ phản ứng (1) hợ p chất B thu đượ c khi chế hoacutea hợ p chất A vớ i HIO4 dư

necircn hợ p chất B khocircng thể coacute hai nhoacutem gtC=O cạnh nhau hai nhoacutem -OH cạnh nhau

hoặc một nhoacutem gtC=O cạnh một nhoacutem -OH Vậy một trong hai nhoacutem -CH=O ở

glioxal vagrave một trong hai nhoacutem -OH ancol ở axit D-glyxeric đượ c tạo ra do phản

ứng thủy phacircn xetan suy ra hợ p chất B lagrave một xetan Nhoacutem -COOH ở axit D-

glyxeric đượ c tạo ra từ nhoacutem gtC=O xeton cạnh nhoacutem -CHOH Nhoacutem gtC=O nagraveykhi bị hiđrat hoacutea tạo ra cấu truacutec 112-triol vớ i nhoacutem -CHOH becircn cạnh vagrave bị phacircn

cắt bở i HIO4

- Hợ p chất A ở dạng xeton vigrave theo đầu bagravei trong phacircn tử A phải coacute hai nguyecircn tử

cacbon bất đối ở cấu higravenh S Trong dung dịch kiềm hợ p chất A hỗ biến thagravenh dạng

Arsquo rồi bị metyl hoacutea thagravenh hợ p chất C

Vậy cấu truacutec của A vagrave B như sau

Nhận xeacutet Becircn cạnh những bagravei tập về xaacutecđịnh cấu truacutec của monosaccarit những

bagravei tập về tổng hợ p saccarit cũng lagrave dạng bagravei tập quan trọng trong caacutec đề thi quốc

gia vagraveđề thi quốc tếICHO

Bagravei 4 (Cacircu 10yacute 1 vograveng 1 năm 2010)Axit muraminic (Mur) [3-O-(1-cacboxyetyl)-

D-glucosamin)] lagrave thagravenh phần của tế bagraveo vi khuẩn đượ c tạo thagravenh khi cho B phản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1475

14

ứng vớ i axit D-lactic Viết cocircng thức Fisơ (Fisher) của A vagrave Mur đượ c tạo thagravenh

trong datildey caacutec phản ứng sau

HO H

HOH2C

H OH

OH

CHO

H

Pd HCl lomiddotng BNH3 HCN A -NH4Cl- H2OHOOC-CHOH-CH3 Mur

Hướ ng dẫn Cocircng thức Fisơ của A vagrave Mur

Sản phẩm ưu tiecircn khi nhoacutem -NH2 định hướ ng trans so vớ i nhoacutem -OH

A

HOOHOH

CH2OH

NH2

CN

Mur

C

OH

C OHOH

CH2OH

NH2

CHOHOO

H3

Bagravei 5 (Cacircu 10yacute 3 vograveng 1 năm 2010) Phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem hiđroxyl (-OH)

thườ ng đượ c sử dụng khi chuyển hoaacute giữa caacutec monosaccarit

Viết sơ đồ phản ứng để điều chế α-D-perosinamid

H

OCH3

O

H

CH3NH2

HOH

H HO

H

từ

O OH

HOOH

OH

HO

vagrave caacutec chất cần thiết

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1575

15

(Hiregrua minusu tiordfn

tEcircn claquong vmicroo vTHORNtrYacute equatorial) O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

H

OCH3

O

HCH3

NH2

HOH

H HO

H

3

O OH

HO

OH

OH

HOO

HO

HO

OO

OCH3

LiAlH4

1 TsCl Et3N1 MeOHH+

2 CH3COCH3 H+

O

O

H3C

OO

OCH3

1 NaBH4 EtOH H2O

2 TsCl Et3N

OH3C

OO

OCH3

TsO

H MeOHH+ NaN3

O OCH3

TsO

OH

OH

H3C O OCH3

N3

OH

OH

H3C O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

2 LiAlH4

3 RuO4

Bagravei 6 (Cacircu 27 bagravei t ậ p chuẩ n bị ICHO44 năm 2012)Tổng hợ p thuốc chống virut

Caacutec đườ ng imin lagrave một lớ p hợ p chất rất quan trọng kể cả trong tự nhiecircn vagrave caacutec sản

phẩm tổng hợ p nhacircn tạo Mặc dugrave khocircng hẳn thực sự lagrave caacutec cacbohydrat chuacuteng vẫn

coacute khả năng tươ ng tự như caacutec đườ ng thocircng thườ ng đoacuteng vai trograve lagrave tiền chất của rất

nhiều enzym Becircn cạnh đoacute chuacuteng cũng coacute hoạt tiacutenhđaacuteng chuacuteyacute chống virut hay

chữa trị caacutec rối loạn gen như bệnh Gaucher Bở i vậy coacute rất nhiều cocircng trigravenh tổng

hợ p hữu cơ về caacutec đườ ng imin Xeacutet hai quaacute trigravenh tổng hợ p giả glucozơ DNJ

a) Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian trong sơ đồ A-D

983119

983119983117983141

983112983119983112983119

983113 983105983139983090983119

983152983161983154983145983140983145983150

DBU

983149983085983107983120983106983105

983106983150983119983112

983112983119

983118983137983119983117983141

983117983141983119983112

983118983112983092983119983105983139

983112983090

983120983140983080983119983112983081983090983087983107

983118983112983112983119

983112983119

983112983119

983112983119

A

C13H19IO8

B

C13H18O8

C

C20H26O10

D

C14H20O7

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1675

DBU = 18-diazabixyclo[540]un

b) i Vẽ cấu truacutec caacutec chất tru

ii Nhoacutem triflat (Tf) chuyển

xếp caacutec nhoacutem sau theo thứ t

iii Mặc dugrave xảy ra rất nhan

Đề xuất cấu truacutec hai chất tru

16

ec-7-en983118

983118

ng gian trong sơ đồ J-P

hoacutea một nhoacutem hydroxy thagravenh một nhoacute

ự tăng dần khả năng dễđi ra

chuyển hoacutea từ Q thagravenh DNJ xảy ra th

ng gian Q vagrave Q trong quaacute trigravenh dướ iđ

đi ra tốt Sắp

o 3 giai đoạn

y

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1775

c) Trong hai sơ đồ tổng hợ

đườ ng imin giả furanozơ c

thacircn thiện vớ i mocirci trườ ng

phacircn trung gian Z

Hướ ng dẫn a)

b) i

17

p DNJ trecircn đều dugraveng caacutec dung mocirci hữ

ỉ sử dụng nướ c điều nagravey lagravem quaacute trigravenh

hơ n Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian

cơ tổng hợ p

ổng hợ p rẻ vagrave

vagraveY vagrave tiểu

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1875

18

ii

iii

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1975

19

c

Bagravei tập đề xuất Năm 1999 Menzel đatilde điều chế thagravenh cocircng L-Acosamin một

cacbohydrat dugraveng lagravem thuốc khaacuteng sinh theo sơ đồ sau

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ trecircn viết cơ chế cho caacutec quaacute trigravenh

tạo thagravenh chuacuteng

Hướ ng dẫn

A B D

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2075

20

C E F

G H

Nhận xeacutet Caacutec đề thi hiện nay thườ ng tập trung vagraveo caacutec hợ p chất hữu cơ coacute thật

trong tự nhiecircn Caacutec hợ p chất nagravey thườ ng gồm haihợ pphầnhợ p phần saccarit liecircn

kết ở nguyecircn tử C anome vớ i hợ p phần khocircng phải saccarit khi đoacute hợ p phần

saccarit đượ c gọi lagrave glycon hoặc gốc glycozyl hợ p phần khocircng phải saccarit đượ cgọi lagrave aglycon Dướ iđacircy sẽ trigravenh bagravey lần lượ t caacutec bagravei tập từ khoacute tớ i dễ

Bagravei 6 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2006 )Lin (Linamarin) vagrave Lac (lactrin) lagrave caacutec xiano

glucozit thiecircn mhiecircn Khi thuỷ phacircn Lin Lac trong mocirci trườ ng axit thigrave Lin tạo ra

D-glucozơ axeton vagrave HCN cograven Lac tạo ra D-glucozơ HCN vagrave benzanđehit

Xaacutec định cấu truacutec của Lin vagraveLac ở dạng bền nhất Viết cơ chế phản ứng thuỷ phacircn

LinLac

Hướ ng dẫn Linamarin

D-glucozơ + axeton + HCN

VEumly Lin catilde cEcircu troacutec

OOHO

OH

HO CH3

CH3C

CNOH

Lactrin

D-glucozơ + benzandehit + HCN

OOHO

OH

HO

C6H5CH

CNOH

VEumly Lac catilde cEcircu troacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2175

21

Phản ứng thuỷ phacircn caacutec glucozit nagravey theo cơ chế SN1 thiacute dụ

H3O+

+ O=CH C6H5 + HCN

H2O

+

+

+

O

OHO

HOH

HO

OH

CH

CN

C6

H5

O

HO

OH

HO

OH

+OH2

OOHO

OH

HO

OH

CH

CN

C6H5

H- +O

HO

OH

HO

OH

OH

O

HO

OH

HO

OH

O

HO

OH

HO

OH

β -D-glucopiranozơ bền hơ n α -D-glucopiranozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập rấtđơ n giản phugrave hợ p để giớ i thiệu cho học sinh lagravem quen vớ i

dạng dẫn chất cacbohidrat thườ ng gặp trong tự nhiecircn Học sinh phải nắmchắc khaacutei

niệm vềglycozit để tigravem cấu truacutec phugrave hợ p Tuy nhiecircn trong đề bagravei cho rằng vigraveLin

vagraveLac ở dạng bền nhất necircn liecircn kết glycozit phảiở dạngβ lagrave khocircng thuyết phục Vigrave

khi nhoacutem hemiaxetal đatilde bị khoacutea bở iđatilde higravenh thagravenhliecircn kết glicozit thigrave hai dạngα

vagraveβđatilde lagrave 2 chất khaacutec nhau khocircng cograven trong cacircn bằng vagrave khocircng tự chuyển hoacutea cho

nhau đượ c nữaĐoacute lagrave chưa kể trong cocircng thức của Lac coacute một nguyecircn tử C bất đốikhocircng hề biết cấu higravenh

Bagravei tập đề xuất 61 Phlorizin coacute cocircng thức phacircn tử C21H24O10 thu đượ c từ rễ vagrave vỏ

cacircy taacuteo lecirc hoặc dacircu Thủy phacircn phlorizin coacute mặt emulsin (enzym chuyecircn phacircn cắt

liecircn kếtβ-glicozit) thu đượ c hợ p chất A vagrave D-Glucozơ Xử lyacute phlorizin vớ i lượ ng

dư metyl iođua coacute mặt kali cacbonat sau đoacute thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit thu

đượ c hợ p chất B Xaacutecđịnh cấu truacutec của phlorizin biết cocircng thức của A B như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2275

22

ĐaacutepaacutenBagravei tậpở mức độ tươ ng đốiđơ n giản Dễ thấy cấu truacutec phlorizin lagrave

Bagravei tập đề xuất 62 Coniferin (C16H22O8) đượ c taacutech ra từ nướ c chiết rễ của một

loagravei hoa taacutenở Nauy

Coniferin lagravem mất magraveu nướ c brom nhưng lại khocircng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Oxy hoacutea coniferin bằng HCrO4 thu đượ c hợ p chất A (C14H18O8)Metyl hoacutea A bằng

CH3I coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn sản phẩm trong mocirci trườ ng thu đượ c hợ p

chấtvanilin (4-hydroxy-3-metoxybenzandehit) vagrave 2346-tetra-O-metyl-D-glucozơ

Xaacutecđịnh cấu truacutec của coniferin biết trong coniferin số C coacute cấu higravenh S nhiều hơ n số

C coacute cấu higravenh RHướ ng dẫn Cấu truacutec của coniferin lagrave (chuacuteyacute chưa xaacutecđịnh đượ c cấu higravenh nốiđocirci)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 8: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 875

8

Bagravei 2 (Cacircu 5 yacute 1 vograveng 2 năm 2009)Cho sơ đồ chuyển hoaacute sau

O

CH3

O

OH AOH

OMeH

C6H12O5

C8H16O5

H 2 N i t o C

C H 3 I A g 2

O

H3C H

CH2OH

H OCH3

CH2OH

O

HIO4 H2O

B

C

a Viết cocircng thức cấu truacutec của A (coacute biểu diễn cấu higravenh của từng nguyecircn tử cacbon

bất đối) A thuộc datildey nagraveo (D hay L) vagrave dạng α-glicozit hay β-glicozit

b Viết cocircng thức cấu tạo của B vagrave C biết rằng B khocircng chứa nhoacutem cacbonyl Giảithiacutech sự tạo thagravenh B

c Vigrave sao B khocircng chứa nhoacutem cacbonyl magrave vẫn bị khử bở i hiđro

Hướ ng dẫna Cấu truacutec của A lagrave

O

CH3

OH

OMe

OH

HO

Noacute thuộc datildey L loại β-glicozit

b Sau khi phản ứng vớ i HIO4 một nhoacutem anđehit bị hiđrat hoaacute thagravenh gem điol chất

nagravey tạo vograveng vớ i nhoacutem anđehit thứ hai tiếp theo lagrave phản ứng metyl hoaacute

O

CH3

OH

OMe

OH

HO O

HC CH3

OH

OMe

CHOHO

O

HC CH3

OMe

OMe

CHOMeO

O

HC CH3

OMe

OH

CH

HO

OHIO4

H2OCH3I

Ag2O

A B C

cDướ i taacutec dụng của nhiệt B mở vograveng bị đehiđrat hoaacute trở lại anđehit vagrave do đoacute bị

khử

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 975

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1075

10

Nhận xeacutet Hai bagravei tập trecircn coacute tiacutenh chất giuacutep học sinh lagravem quen vớ i caacutec cấu truacutec

saccarit khocircng quen thuộc Sau khi học sinh đatilde coacute đượ c luyện tập coacute thể xacircy dựngnhững bagravei tập coacute mức độ khoacute cao hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 22 Một monosaccarit A quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C6H12O6 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling vagrave vớ i nướ c brom Đun noacuteng A

vớ i CH3OH coacute mặt HCl khan thu đượ c chất B Khi cho B taacutec dụng vớ iaxit periodic

(HIO42H2O) dư thu đượ c hợ p chất C từ hỗn hợ p sản phẩm Thủy phacircn B vớ i xuacutec

taacutecaxit thu đượ c glioxal HCHO HCOOH HOCH2COOH Trong dung dịch tồntại cacircn bằng giữa 4 dạng vogravengpiranozo khaacutec nhau của A Tuy nhiecircn khi đun noacuteng

thigrave A taacutech nướ c thu đượ c C chỉ coacute2 dạng vograveng piranozơ Metyl hoacutea C bằng CH3OH

xuacutec taacutecaxit thu đượ c D vagrave E đều khocircng taacutec dụng đượ c vớ iaxeton trong mocirci

trườ ngaxit Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1175

11

Nhận xeacutet Cấu truacutec mạch phacircn nhaacutenh của monosaccarit lagrave một vấnđề vẫn

chưađượ c khai thaacutec nhiều nếuđagraveo sacircu phacircn tiacutech sẽ thu đượ c nhiều bagravei tập khaacute thuacute

vị Viacute dụ như hợ p chất B trong bagravei trecircn coacute thể phản ứngđượ c tốiđa vớ i 2 đươ ng

lượ ngaxeton trong mocirci trườ ngaxit

Bagravei 3 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2013)Khi cho hợ p chất A (C7H12O6) taacutec dụng vớ i axit

periođic (HIO42H2O) dư thu đượ c hợ p chất B từ hỗn hợ p sản phẩm Thủy phacircn B

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1275

12

vớ i xuacutec taacutec axit thu đượ c glioxal (OHC-CHO) vagrave axit D- glyxeric (D-

HOCH2CH(OH)COOH) Metyl hoacutea A bằng (CH3)2SO4 dư xuacutec taacutec kiềm thu đượ c

hợ p chất C Cho C taacutec dụng vớ i ozon rồi chế hoacutea sản phẩm bằng kẽm kim loại

trong dung dịch axit clohiđric thu đượ c metyl (S)-2-metoxi-3-oxopropanoat vagravemetyl (R)-2-hiđroxi-3- metoxipropanoat

Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A B vagrave C biết rằng trong phacircn tử A một nửa số nguyecircn

tử cacbon bất đối coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

- Minh họa dữ kiện đầu bagravei

- Từ sơ đồ phản ứng (2) suy ra mạch cacbon của hợ p chất C chứa 6 nguyecircn tử

cacbon vớ i liecircn kecirct C=C ở giữa mạch cacbon của hợ p chất A cũng chứa 6 nguyecircn

tử cacbon nguyecircn tử cacbon thứ 7 ở hợ p chất A nối vớ i mạch cacbon phải qua

nguyecircn tử oxi Vigrave đatilde dugraveng (CH3)2SO4 dư necircn ở hợ p chất C khocircng cograven nhoacutem OH

ancol vậy nhoacutem OH ancol ở hợ p chất E đatilde đượ c sinh ra trong mocirci trườ ng của phản

ứng ozon phacircn do bị thủy phacircn bở i H3O+ Do đoacute trướ c khi bị thủy phacircn nhoacutem

nguyecircn tử O-C5 ở hợ p chất E liecircn kết vớ i C1 ở hợ p chất D nguyecircn tử O-C1 ở hợ p

chất D liecircn kết vớ i nhoacutem CH3 (để đủ 7 nguyecircn tử cacbon) Khi ozon phacircn hợ p chất

C đatilde tạo ra một nhoacutem O=COCH3 ở hợ p chất D vagrave một nhoacutem O=COCH3 ở hợ pchất E Vậy hợ p chất C coacute cocircng thức như dướ i đacircy vớ i chuacute yacute rằng thứ tự độ hơ n

cấp xung quanh nguyecircn tử C ở hợ p chất D vagrave hợ p chất C lagrave khaacutec nhau necircn cấu higravenh

của C2 trong hai hợ p chất nagravey cũng khaacutec nhau đồng thờ i cấu higravenh của C1 phải khaacutec

C2 theo đầu bagravei

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1375

13

- Ở sơ đồ phản ứng (1) hợ p chất B thu đượ c khi chế hoacutea hợ p chất A vớ i HIO4 dư

necircn hợ p chất B khocircng thể coacute hai nhoacutem gtC=O cạnh nhau hai nhoacutem -OH cạnh nhau

hoặc một nhoacutem gtC=O cạnh một nhoacutem -OH Vậy một trong hai nhoacutem -CH=O ở

glioxal vagrave một trong hai nhoacutem -OH ancol ở axit D-glyxeric đượ c tạo ra do phản

ứng thủy phacircn xetan suy ra hợ p chất B lagrave một xetan Nhoacutem -COOH ở axit D-

glyxeric đượ c tạo ra từ nhoacutem gtC=O xeton cạnh nhoacutem -CHOH Nhoacutem gtC=O nagraveykhi bị hiđrat hoacutea tạo ra cấu truacutec 112-triol vớ i nhoacutem -CHOH becircn cạnh vagrave bị phacircn

cắt bở i HIO4

- Hợ p chất A ở dạng xeton vigrave theo đầu bagravei trong phacircn tử A phải coacute hai nguyecircn tử

cacbon bất đối ở cấu higravenh S Trong dung dịch kiềm hợ p chất A hỗ biến thagravenh dạng

Arsquo rồi bị metyl hoacutea thagravenh hợ p chất C

Vậy cấu truacutec của A vagrave B như sau

Nhận xeacutet Becircn cạnh những bagravei tập về xaacutecđịnh cấu truacutec của monosaccarit những

bagravei tập về tổng hợ p saccarit cũng lagrave dạng bagravei tập quan trọng trong caacutec đề thi quốc

gia vagraveđề thi quốc tếICHO

Bagravei 4 (Cacircu 10yacute 1 vograveng 1 năm 2010)Axit muraminic (Mur) [3-O-(1-cacboxyetyl)-

D-glucosamin)] lagrave thagravenh phần của tế bagraveo vi khuẩn đượ c tạo thagravenh khi cho B phản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1475

14

ứng vớ i axit D-lactic Viết cocircng thức Fisơ (Fisher) của A vagrave Mur đượ c tạo thagravenh

trong datildey caacutec phản ứng sau

HO H

HOH2C

H OH

OH

CHO

H

Pd HCl lomiddotng BNH3 HCN A -NH4Cl- H2OHOOC-CHOH-CH3 Mur

Hướ ng dẫn Cocircng thức Fisơ của A vagrave Mur

Sản phẩm ưu tiecircn khi nhoacutem -NH2 định hướ ng trans so vớ i nhoacutem -OH

A

HOOHOH

CH2OH

NH2

CN

Mur

C

OH

C OHOH

CH2OH

NH2

CHOHOO

H3

Bagravei 5 (Cacircu 10yacute 3 vograveng 1 năm 2010) Phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem hiđroxyl (-OH)

thườ ng đượ c sử dụng khi chuyển hoaacute giữa caacutec monosaccarit

Viết sơ đồ phản ứng để điều chế α-D-perosinamid

H

OCH3

O

H

CH3NH2

HOH

H HO

H

từ

O OH

HOOH

OH

HO

vagrave caacutec chất cần thiết

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1575

15

(Hiregrua minusu tiordfn

tEcircn claquong vmicroo vTHORNtrYacute equatorial) O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

H

OCH3

O

HCH3

NH2

HOH

H HO

H

3

O OH

HO

OH

OH

HOO

HO

HO

OO

OCH3

LiAlH4

1 TsCl Et3N1 MeOHH+

2 CH3COCH3 H+

O

O

H3C

OO

OCH3

1 NaBH4 EtOH H2O

2 TsCl Et3N

OH3C

OO

OCH3

TsO

H MeOHH+ NaN3

O OCH3

TsO

OH

OH

H3C O OCH3

N3

OH

OH

H3C O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

2 LiAlH4

3 RuO4

Bagravei 6 (Cacircu 27 bagravei t ậ p chuẩ n bị ICHO44 năm 2012)Tổng hợ p thuốc chống virut

Caacutec đườ ng imin lagrave một lớ p hợ p chất rất quan trọng kể cả trong tự nhiecircn vagrave caacutec sản

phẩm tổng hợ p nhacircn tạo Mặc dugrave khocircng hẳn thực sự lagrave caacutec cacbohydrat chuacuteng vẫn

coacute khả năng tươ ng tự như caacutec đườ ng thocircng thườ ng đoacuteng vai trograve lagrave tiền chất của rất

nhiều enzym Becircn cạnh đoacute chuacuteng cũng coacute hoạt tiacutenhđaacuteng chuacuteyacute chống virut hay

chữa trị caacutec rối loạn gen như bệnh Gaucher Bở i vậy coacute rất nhiều cocircng trigravenh tổng

hợ p hữu cơ về caacutec đườ ng imin Xeacutet hai quaacute trigravenh tổng hợ p giả glucozơ DNJ

a) Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian trong sơ đồ A-D

983119

983119983117983141

983112983119983112983119

983113 983105983139983090983119

983152983161983154983145983140983145983150

DBU

983149983085983107983120983106983105

983106983150983119983112

983112983119

983118983137983119983117983141

983117983141983119983112

983118983112983092983119983105983139

983112983090

983120983140983080983119983112983081983090983087983107

983118983112983112983119

983112983119

983112983119

983112983119

A

C13H19IO8

B

C13H18O8

C

C20H26O10

D

C14H20O7

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1675

DBU = 18-diazabixyclo[540]un

b) i Vẽ cấu truacutec caacutec chất tru

ii Nhoacutem triflat (Tf) chuyển

xếp caacutec nhoacutem sau theo thứ t

iii Mặc dugrave xảy ra rất nhan

Đề xuất cấu truacutec hai chất tru

16

ec-7-en983118

983118

ng gian trong sơ đồ J-P

hoacutea một nhoacutem hydroxy thagravenh một nhoacute

ự tăng dần khả năng dễđi ra

chuyển hoacutea từ Q thagravenh DNJ xảy ra th

ng gian Q vagrave Q trong quaacute trigravenh dướ iđ

đi ra tốt Sắp

o 3 giai đoạn

y

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1775

c) Trong hai sơ đồ tổng hợ

đườ ng imin giả furanozơ c

thacircn thiện vớ i mocirci trườ ng

phacircn trung gian Z

Hướ ng dẫn a)

b) i

17

p DNJ trecircn đều dugraveng caacutec dung mocirci hữ

ỉ sử dụng nướ c điều nagravey lagravem quaacute trigravenh

hơ n Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian

cơ tổng hợ p

ổng hợ p rẻ vagrave

vagraveY vagrave tiểu

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1875

18

ii

iii

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1975

19

c

Bagravei tập đề xuất Năm 1999 Menzel đatilde điều chế thagravenh cocircng L-Acosamin một

cacbohydrat dugraveng lagravem thuốc khaacuteng sinh theo sơ đồ sau

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ trecircn viết cơ chế cho caacutec quaacute trigravenh

tạo thagravenh chuacuteng

Hướ ng dẫn

A B D

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2075

20

C E F

G H

Nhận xeacutet Caacutec đề thi hiện nay thườ ng tập trung vagraveo caacutec hợ p chất hữu cơ coacute thật

trong tự nhiecircn Caacutec hợ p chất nagravey thườ ng gồm haihợ pphầnhợ p phần saccarit liecircn

kết ở nguyecircn tử C anome vớ i hợ p phần khocircng phải saccarit khi đoacute hợ p phần

saccarit đượ c gọi lagrave glycon hoặc gốc glycozyl hợ p phần khocircng phải saccarit đượ cgọi lagrave aglycon Dướ iđacircy sẽ trigravenh bagravey lần lượ t caacutec bagravei tập từ khoacute tớ i dễ

Bagravei 6 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2006 )Lin (Linamarin) vagrave Lac (lactrin) lagrave caacutec xiano

glucozit thiecircn mhiecircn Khi thuỷ phacircn Lin Lac trong mocirci trườ ng axit thigrave Lin tạo ra

D-glucozơ axeton vagrave HCN cograven Lac tạo ra D-glucozơ HCN vagrave benzanđehit

Xaacutec định cấu truacutec của Lin vagraveLac ở dạng bền nhất Viết cơ chế phản ứng thuỷ phacircn

LinLac

Hướ ng dẫn Linamarin

D-glucozơ + axeton + HCN

VEumly Lin catilde cEcircu troacutec

OOHO

OH

HO CH3

CH3C

CNOH

Lactrin

D-glucozơ + benzandehit + HCN

OOHO

OH

HO

C6H5CH

CNOH

VEumly Lac catilde cEcircu troacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2175

21

Phản ứng thuỷ phacircn caacutec glucozit nagravey theo cơ chế SN1 thiacute dụ

H3O+

+ O=CH C6H5 + HCN

H2O

+

+

+

O

OHO

HOH

HO

OH

CH

CN

C6

H5

O

HO

OH

HO

OH

+OH2

OOHO

OH

HO

OH

CH

CN

C6H5

H- +O

HO

OH

HO

OH

OH

O

HO

OH

HO

OH

O

HO

OH

HO

OH

β -D-glucopiranozơ bền hơ n α -D-glucopiranozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập rấtđơ n giản phugrave hợ p để giớ i thiệu cho học sinh lagravem quen vớ i

dạng dẫn chất cacbohidrat thườ ng gặp trong tự nhiecircn Học sinh phải nắmchắc khaacutei

niệm vềglycozit để tigravem cấu truacutec phugrave hợ p Tuy nhiecircn trong đề bagravei cho rằng vigraveLin

vagraveLac ở dạng bền nhất necircn liecircn kết glycozit phảiở dạngβ lagrave khocircng thuyết phục Vigrave

khi nhoacutem hemiaxetal đatilde bị khoacutea bở iđatilde higravenh thagravenhliecircn kết glicozit thigrave hai dạngα

vagraveβđatilde lagrave 2 chất khaacutec nhau khocircng cograven trong cacircn bằng vagrave khocircng tự chuyển hoacutea cho

nhau đượ c nữaĐoacute lagrave chưa kể trong cocircng thức của Lac coacute một nguyecircn tử C bất đốikhocircng hề biết cấu higravenh

Bagravei tập đề xuất 61 Phlorizin coacute cocircng thức phacircn tử C21H24O10 thu đượ c từ rễ vagrave vỏ

cacircy taacuteo lecirc hoặc dacircu Thủy phacircn phlorizin coacute mặt emulsin (enzym chuyecircn phacircn cắt

liecircn kếtβ-glicozit) thu đượ c hợ p chất A vagrave D-Glucozơ Xử lyacute phlorizin vớ i lượ ng

dư metyl iođua coacute mặt kali cacbonat sau đoacute thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit thu

đượ c hợ p chất B Xaacutecđịnh cấu truacutec của phlorizin biết cocircng thức của A B như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2275

22

ĐaacutepaacutenBagravei tậpở mức độ tươ ng đốiđơ n giản Dễ thấy cấu truacutec phlorizin lagrave

Bagravei tập đề xuất 62 Coniferin (C16H22O8) đượ c taacutech ra từ nướ c chiết rễ của một

loagravei hoa taacutenở Nauy

Coniferin lagravem mất magraveu nướ c brom nhưng lại khocircng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Oxy hoacutea coniferin bằng HCrO4 thu đượ c hợ p chất A (C14H18O8)Metyl hoacutea A bằng

CH3I coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn sản phẩm trong mocirci trườ ng thu đượ c hợ p

chấtvanilin (4-hydroxy-3-metoxybenzandehit) vagrave 2346-tetra-O-metyl-D-glucozơ

Xaacutecđịnh cấu truacutec của coniferin biết trong coniferin số C coacute cấu higravenh S nhiều hơ n số

C coacute cấu higravenh RHướ ng dẫn Cấu truacutec của coniferin lagrave (chuacuteyacute chưa xaacutecđịnh đượ c cấu higravenh nốiđocirci)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 9: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 975

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1075

10

Nhận xeacutet Hai bagravei tập trecircn coacute tiacutenh chất giuacutep học sinh lagravem quen vớ i caacutec cấu truacutec

saccarit khocircng quen thuộc Sau khi học sinh đatilde coacute đượ c luyện tập coacute thể xacircy dựngnhững bagravei tập coacute mức độ khoacute cao hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 22 Một monosaccarit A quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C6H12O6 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling vagrave vớ i nướ c brom Đun noacuteng A

vớ i CH3OH coacute mặt HCl khan thu đượ c chất B Khi cho B taacutec dụng vớ iaxit periodic

(HIO42H2O) dư thu đượ c hợ p chất C từ hỗn hợ p sản phẩm Thủy phacircn B vớ i xuacutec

taacutecaxit thu đượ c glioxal HCHO HCOOH HOCH2COOH Trong dung dịch tồntại cacircn bằng giữa 4 dạng vogravengpiranozo khaacutec nhau của A Tuy nhiecircn khi đun noacuteng

thigrave A taacutech nướ c thu đượ c C chỉ coacute2 dạng vograveng piranozơ Metyl hoacutea C bằng CH3OH

xuacutec taacutecaxit thu đượ c D vagrave E đều khocircng taacutec dụng đượ c vớ iaxeton trong mocirci

trườ ngaxit Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1175

11

Nhận xeacutet Cấu truacutec mạch phacircn nhaacutenh của monosaccarit lagrave một vấnđề vẫn

chưađượ c khai thaacutec nhiều nếuđagraveo sacircu phacircn tiacutech sẽ thu đượ c nhiều bagravei tập khaacute thuacute

vị Viacute dụ như hợ p chất B trong bagravei trecircn coacute thể phản ứngđượ c tốiđa vớ i 2 đươ ng

lượ ngaxeton trong mocirci trườ ngaxit

Bagravei 3 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2013)Khi cho hợ p chất A (C7H12O6) taacutec dụng vớ i axit

periođic (HIO42H2O) dư thu đượ c hợ p chất B từ hỗn hợ p sản phẩm Thủy phacircn B

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1275

12

vớ i xuacutec taacutec axit thu đượ c glioxal (OHC-CHO) vagrave axit D- glyxeric (D-

HOCH2CH(OH)COOH) Metyl hoacutea A bằng (CH3)2SO4 dư xuacutec taacutec kiềm thu đượ c

hợ p chất C Cho C taacutec dụng vớ i ozon rồi chế hoacutea sản phẩm bằng kẽm kim loại

trong dung dịch axit clohiđric thu đượ c metyl (S)-2-metoxi-3-oxopropanoat vagravemetyl (R)-2-hiđroxi-3- metoxipropanoat

Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A B vagrave C biết rằng trong phacircn tử A một nửa số nguyecircn

tử cacbon bất đối coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

- Minh họa dữ kiện đầu bagravei

- Từ sơ đồ phản ứng (2) suy ra mạch cacbon của hợ p chất C chứa 6 nguyecircn tử

cacbon vớ i liecircn kecirct C=C ở giữa mạch cacbon của hợ p chất A cũng chứa 6 nguyecircn

tử cacbon nguyecircn tử cacbon thứ 7 ở hợ p chất A nối vớ i mạch cacbon phải qua

nguyecircn tử oxi Vigrave đatilde dugraveng (CH3)2SO4 dư necircn ở hợ p chất C khocircng cograven nhoacutem OH

ancol vậy nhoacutem OH ancol ở hợ p chất E đatilde đượ c sinh ra trong mocirci trườ ng của phản

ứng ozon phacircn do bị thủy phacircn bở i H3O+ Do đoacute trướ c khi bị thủy phacircn nhoacutem

nguyecircn tử O-C5 ở hợ p chất E liecircn kết vớ i C1 ở hợ p chất D nguyecircn tử O-C1 ở hợ p

chất D liecircn kết vớ i nhoacutem CH3 (để đủ 7 nguyecircn tử cacbon) Khi ozon phacircn hợ p chất

C đatilde tạo ra một nhoacutem O=COCH3 ở hợ p chất D vagrave một nhoacutem O=COCH3 ở hợ pchất E Vậy hợ p chất C coacute cocircng thức như dướ i đacircy vớ i chuacute yacute rằng thứ tự độ hơ n

cấp xung quanh nguyecircn tử C ở hợ p chất D vagrave hợ p chất C lagrave khaacutec nhau necircn cấu higravenh

của C2 trong hai hợ p chất nagravey cũng khaacutec nhau đồng thờ i cấu higravenh của C1 phải khaacutec

C2 theo đầu bagravei

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1375

13

- Ở sơ đồ phản ứng (1) hợ p chất B thu đượ c khi chế hoacutea hợ p chất A vớ i HIO4 dư

necircn hợ p chất B khocircng thể coacute hai nhoacutem gtC=O cạnh nhau hai nhoacutem -OH cạnh nhau

hoặc một nhoacutem gtC=O cạnh một nhoacutem -OH Vậy một trong hai nhoacutem -CH=O ở

glioxal vagrave một trong hai nhoacutem -OH ancol ở axit D-glyxeric đượ c tạo ra do phản

ứng thủy phacircn xetan suy ra hợ p chất B lagrave một xetan Nhoacutem -COOH ở axit D-

glyxeric đượ c tạo ra từ nhoacutem gtC=O xeton cạnh nhoacutem -CHOH Nhoacutem gtC=O nagraveykhi bị hiđrat hoacutea tạo ra cấu truacutec 112-triol vớ i nhoacutem -CHOH becircn cạnh vagrave bị phacircn

cắt bở i HIO4

- Hợ p chất A ở dạng xeton vigrave theo đầu bagravei trong phacircn tử A phải coacute hai nguyecircn tử

cacbon bất đối ở cấu higravenh S Trong dung dịch kiềm hợ p chất A hỗ biến thagravenh dạng

Arsquo rồi bị metyl hoacutea thagravenh hợ p chất C

Vậy cấu truacutec của A vagrave B như sau

Nhận xeacutet Becircn cạnh những bagravei tập về xaacutecđịnh cấu truacutec của monosaccarit những

bagravei tập về tổng hợ p saccarit cũng lagrave dạng bagravei tập quan trọng trong caacutec đề thi quốc

gia vagraveđề thi quốc tếICHO

Bagravei 4 (Cacircu 10yacute 1 vograveng 1 năm 2010)Axit muraminic (Mur) [3-O-(1-cacboxyetyl)-

D-glucosamin)] lagrave thagravenh phần của tế bagraveo vi khuẩn đượ c tạo thagravenh khi cho B phản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1475

14

ứng vớ i axit D-lactic Viết cocircng thức Fisơ (Fisher) của A vagrave Mur đượ c tạo thagravenh

trong datildey caacutec phản ứng sau

HO H

HOH2C

H OH

OH

CHO

H

Pd HCl lomiddotng BNH3 HCN A -NH4Cl- H2OHOOC-CHOH-CH3 Mur

Hướ ng dẫn Cocircng thức Fisơ của A vagrave Mur

Sản phẩm ưu tiecircn khi nhoacutem -NH2 định hướ ng trans so vớ i nhoacutem -OH

A

HOOHOH

CH2OH

NH2

CN

Mur

C

OH

C OHOH

CH2OH

NH2

CHOHOO

H3

Bagravei 5 (Cacircu 10yacute 3 vograveng 1 năm 2010) Phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem hiđroxyl (-OH)

thườ ng đượ c sử dụng khi chuyển hoaacute giữa caacutec monosaccarit

Viết sơ đồ phản ứng để điều chế α-D-perosinamid

H

OCH3

O

H

CH3NH2

HOH

H HO

H

từ

O OH

HOOH

OH

HO

vagrave caacutec chất cần thiết

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1575

15

(Hiregrua minusu tiordfn

tEcircn claquong vmicroo vTHORNtrYacute equatorial) O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

H

OCH3

O

HCH3

NH2

HOH

H HO

H

3

O OH

HO

OH

OH

HOO

HO

HO

OO

OCH3

LiAlH4

1 TsCl Et3N1 MeOHH+

2 CH3COCH3 H+

O

O

H3C

OO

OCH3

1 NaBH4 EtOH H2O

2 TsCl Et3N

OH3C

OO

OCH3

TsO

H MeOHH+ NaN3

O OCH3

TsO

OH

OH

H3C O OCH3

N3

OH

OH

H3C O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

2 LiAlH4

3 RuO4

Bagravei 6 (Cacircu 27 bagravei t ậ p chuẩ n bị ICHO44 năm 2012)Tổng hợ p thuốc chống virut

Caacutec đườ ng imin lagrave một lớ p hợ p chất rất quan trọng kể cả trong tự nhiecircn vagrave caacutec sản

phẩm tổng hợ p nhacircn tạo Mặc dugrave khocircng hẳn thực sự lagrave caacutec cacbohydrat chuacuteng vẫn

coacute khả năng tươ ng tự như caacutec đườ ng thocircng thườ ng đoacuteng vai trograve lagrave tiền chất của rất

nhiều enzym Becircn cạnh đoacute chuacuteng cũng coacute hoạt tiacutenhđaacuteng chuacuteyacute chống virut hay

chữa trị caacutec rối loạn gen như bệnh Gaucher Bở i vậy coacute rất nhiều cocircng trigravenh tổng

hợ p hữu cơ về caacutec đườ ng imin Xeacutet hai quaacute trigravenh tổng hợ p giả glucozơ DNJ

a) Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian trong sơ đồ A-D

983119

983119983117983141

983112983119983112983119

983113 983105983139983090983119

983152983161983154983145983140983145983150

DBU

983149983085983107983120983106983105

983106983150983119983112

983112983119

983118983137983119983117983141

983117983141983119983112

983118983112983092983119983105983139

983112983090

983120983140983080983119983112983081983090983087983107

983118983112983112983119

983112983119

983112983119

983112983119

A

C13H19IO8

B

C13H18O8

C

C20H26O10

D

C14H20O7

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1675

DBU = 18-diazabixyclo[540]un

b) i Vẽ cấu truacutec caacutec chất tru

ii Nhoacutem triflat (Tf) chuyển

xếp caacutec nhoacutem sau theo thứ t

iii Mặc dugrave xảy ra rất nhan

Đề xuất cấu truacutec hai chất tru

16

ec-7-en983118

983118

ng gian trong sơ đồ J-P

hoacutea một nhoacutem hydroxy thagravenh một nhoacute

ự tăng dần khả năng dễđi ra

chuyển hoacutea từ Q thagravenh DNJ xảy ra th

ng gian Q vagrave Q trong quaacute trigravenh dướ iđ

đi ra tốt Sắp

o 3 giai đoạn

y

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1775

c) Trong hai sơ đồ tổng hợ

đườ ng imin giả furanozơ c

thacircn thiện vớ i mocirci trườ ng

phacircn trung gian Z

Hướ ng dẫn a)

b) i

17

p DNJ trecircn đều dugraveng caacutec dung mocirci hữ

ỉ sử dụng nướ c điều nagravey lagravem quaacute trigravenh

hơ n Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian

cơ tổng hợ p

ổng hợ p rẻ vagrave

vagraveY vagrave tiểu

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1875

18

ii

iii

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1975

19

c

Bagravei tập đề xuất Năm 1999 Menzel đatilde điều chế thagravenh cocircng L-Acosamin một

cacbohydrat dugraveng lagravem thuốc khaacuteng sinh theo sơ đồ sau

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ trecircn viết cơ chế cho caacutec quaacute trigravenh

tạo thagravenh chuacuteng

Hướ ng dẫn

A B D

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2075

20

C E F

G H

Nhận xeacutet Caacutec đề thi hiện nay thườ ng tập trung vagraveo caacutec hợ p chất hữu cơ coacute thật

trong tự nhiecircn Caacutec hợ p chất nagravey thườ ng gồm haihợ pphầnhợ p phần saccarit liecircn

kết ở nguyecircn tử C anome vớ i hợ p phần khocircng phải saccarit khi đoacute hợ p phần

saccarit đượ c gọi lagrave glycon hoặc gốc glycozyl hợ p phần khocircng phải saccarit đượ cgọi lagrave aglycon Dướ iđacircy sẽ trigravenh bagravey lần lượ t caacutec bagravei tập từ khoacute tớ i dễ

Bagravei 6 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2006 )Lin (Linamarin) vagrave Lac (lactrin) lagrave caacutec xiano

glucozit thiecircn mhiecircn Khi thuỷ phacircn Lin Lac trong mocirci trườ ng axit thigrave Lin tạo ra

D-glucozơ axeton vagrave HCN cograven Lac tạo ra D-glucozơ HCN vagrave benzanđehit

Xaacutec định cấu truacutec của Lin vagraveLac ở dạng bền nhất Viết cơ chế phản ứng thuỷ phacircn

LinLac

Hướ ng dẫn Linamarin

D-glucozơ + axeton + HCN

VEumly Lin catilde cEcircu troacutec

OOHO

OH

HO CH3

CH3C

CNOH

Lactrin

D-glucozơ + benzandehit + HCN

OOHO

OH

HO

C6H5CH

CNOH

VEumly Lac catilde cEcircu troacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2175

21

Phản ứng thuỷ phacircn caacutec glucozit nagravey theo cơ chế SN1 thiacute dụ

H3O+

+ O=CH C6H5 + HCN

H2O

+

+

+

O

OHO

HOH

HO

OH

CH

CN

C6

H5

O

HO

OH

HO

OH

+OH2

OOHO

OH

HO

OH

CH

CN

C6H5

H- +O

HO

OH

HO

OH

OH

O

HO

OH

HO

OH

O

HO

OH

HO

OH

β -D-glucopiranozơ bền hơ n α -D-glucopiranozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập rấtđơ n giản phugrave hợ p để giớ i thiệu cho học sinh lagravem quen vớ i

dạng dẫn chất cacbohidrat thườ ng gặp trong tự nhiecircn Học sinh phải nắmchắc khaacutei

niệm vềglycozit để tigravem cấu truacutec phugrave hợ p Tuy nhiecircn trong đề bagravei cho rằng vigraveLin

vagraveLac ở dạng bền nhất necircn liecircn kết glycozit phảiở dạngβ lagrave khocircng thuyết phục Vigrave

khi nhoacutem hemiaxetal đatilde bị khoacutea bở iđatilde higravenh thagravenhliecircn kết glicozit thigrave hai dạngα

vagraveβđatilde lagrave 2 chất khaacutec nhau khocircng cograven trong cacircn bằng vagrave khocircng tự chuyển hoacutea cho

nhau đượ c nữaĐoacute lagrave chưa kể trong cocircng thức của Lac coacute một nguyecircn tử C bất đốikhocircng hề biết cấu higravenh

Bagravei tập đề xuất 61 Phlorizin coacute cocircng thức phacircn tử C21H24O10 thu đượ c từ rễ vagrave vỏ

cacircy taacuteo lecirc hoặc dacircu Thủy phacircn phlorizin coacute mặt emulsin (enzym chuyecircn phacircn cắt

liecircn kếtβ-glicozit) thu đượ c hợ p chất A vagrave D-Glucozơ Xử lyacute phlorizin vớ i lượ ng

dư metyl iođua coacute mặt kali cacbonat sau đoacute thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit thu

đượ c hợ p chất B Xaacutecđịnh cấu truacutec của phlorizin biết cocircng thức của A B như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2275

22

ĐaacutepaacutenBagravei tậpở mức độ tươ ng đốiđơ n giản Dễ thấy cấu truacutec phlorizin lagrave

Bagravei tập đề xuất 62 Coniferin (C16H22O8) đượ c taacutech ra từ nướ c chiết rễ của một

loagravei hoa taacutenở Nauy

Coniferin lagravem mất magraveu nướ c brom nhưng lại khocircng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Oxy hoacutea coniferin bằng HCrO4 thu đượ c hợ p chất A (C14H18O8)Metyl hoacutea A bằng

CH3I coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn sản phẩm trong mocirci trườ ng thu đượ c hợ p

chấtvanilin (4-hydroxy-3-metoxybenzandehit) vagrave 2346-tetra-O-metyl-D-glucozơ

Xaacutecđịnh cấu truacutec của coniferin biết trong coniferin số C coacute cấu higravenh S nhiều hơ n số

C coacute cấu higravenh RHướ ng dẫn Cấu truacutec của coniferin lagrave (chuacuteyacute chưa xaacutecđịnh đượ c cấu higravenh nốiđocirci)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 10: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1075

10

Nhận xeacutet Hai bagravei tập trecircn coacute tiacutenh chất giuacutep học sinh lagravem quen vớ i caacutec cấu truacutec

saccarit khocircng quen thuộc Sau khi học sinh đatilde coacute đượ c luyện tập coacute thể xacircy dựngnhững bagravei tập coacute mức độ khoacute cao hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 22 Một monosaccarit A quang hoạt coacute cocircng thức phacircn tử

C6H12O6 Chất A coacute phản ứng vớ i thuốc thử Feling vagrave vớ i nướ c brom Đun noacuteng A

vớ i CH3OH coacute mặt HCl khan thu đượ c chất B Khi cho B taacutec dụng vớ iaxit periodic

(HIO42H2O) dư thu đượ c hợ p chất C từ hỗn hợ p sản phẩm Thủy phacircn B vớ i xuacutec

taacutecaxit thu đượ c glioxal HCHO HCOOH HOCH2COOH Trong dung dịch tồntại cacircn bằng giữa 4 dạng vogravengpiranozo khaacutec nhau của A Tuy nhiecircn khi đun noacuteng

thigrave A taacutech nướ c thu đượ c C chỉ coacute2 dạng vograveng piranozơ Metyl hoacutea C bằng CH3OH

xuacutec taacutecaxit thu đượ c D vagrave E đều khocircng taacutec dụng đượ c vớ iaxeton trong mocirci

trườ ngaxit Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1175

11

Nhận xeacutet Cấu truacutec mạch phacircn nhaacutenh của monosaccarit lagrave một vấnđề vẫn

chưađượ c khai thaacutec nhiều nếuđagraveo sacircu phacircn tiacutech sẽ thu đượ c nhiều bagravei tập khaacute thuacute

vị Viacute dụ như hợ p chất B trong bagravei trecircn coacute thể phản ứngđượ c tốiđa vớ i 2 đươ ng

lượ ngaxeton trong mocirci trườ ngaxit

Bagravei 3 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2013)Khi cho hợ p chất A (C7H12O6) taacutec dụng vớ i axit

periođic (HIO42H2O) dư thu đượ c hợ p chất B từ hỗn hợ p sản phẩm Thủy phacircn B

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1275

12

vớ i xuacutec taacutec axit thu đượ c glioxal (OHC-CHO) vagrave axit D- glyxeric (D-

HOCH2CH(OH)COOH) Metyl hoacutea A bằng (CH3)2SO4 dư xuacutec taacutec kiềm thu đượ c

hợ p chất C Cho C taacutec dụng vớ i ozon rồi chế hoacutea sản phẩm bằng kẽm kim loại

trong dung dịch axit clohiđric thu đượ c metyl (S)-2-metoxi-3-oxopropanoat vagravemetyl (R)-2-hiđroxi-3- metoxipropanoat

Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A B vagrave C biết rằng trong phacircn tử A một nửa số nguyecircn

tử cacbon bất đối coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

- Minh họa dữ kiện đầu bagravei

- Từ sơ đồ phản ứng (2) suy ra mạch cacbon của hợ p chất C chứa 6 nguyecircn tử

cacbon vớ i liecircn kecirct C=C ở giữa mạch cacbon của hợ p chất A cũng chứa 6 nguyecircn

tử cacbon nguyecircn tử cacbon thứ 7 ở hợ p chất A nối vớ i mạch cacbon phải qua

nguyecircn tử oxi Vigrave đatilde dugraveng (CH3)2SO4 dư necircn ở hợ p chất C khocircng cograven nhoacutem OH

ancol vậy nhoacutem OH ancol ở hợ p chất E đatilde đượ c sinh ra trong mocirci trườ ng của phản

ứng ozon phacircn do bị thủy phacircn bở i H3O+ Do đoacute trướ c khi bị thủy phacircn nhoacutem

nguyecircn tử O-C5 ở hợ p chất E liecircn kết vớ i C1 ở hợ p chất D nguyecircn tử O-C1 ở hợ p

chất D liecircn kết vớ i nhoacutem CH3 (để đủ 7 nguyecircn tử cacbon) Khi ozon phacircn hợ p chất

C đatilde tạo ra một nhoacutem O=COCH3 ở hợ p chất D vagrave một nhoacutem O=COCH3 ở hợ pchất E Vậy hợ p chất C coacute cocircng thức như dướ i đacircy vớ i chuacute yacute rằng thứ tự độ hơ n

cấp xung quanh nguyecircn tử C ở hợ p chất D vagrave hợ p chất C lagrave khaacutec nhau necircn cấu higravenh

của C2 trong hai hợ p chất nagravey cũng khaacutec nhau đồng thờ i cấu higravenh của C1 phải khaacutec

C2 theo đầu bagravei

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1375

13

- Ở sơ đồ phản ứng (1) hợ p chất B thu đượ c khi chế hoacutea hợ p chất A vớ i HIO4 dư

necircn hợ p chất B khocircng thể coacute hai nhoacutem gtC=O cạnh nhau hai nhoacutem -OH cạnh nhau

hoặc một nhoacutem gtC=O cạnh một nhoacutem -OH Vậy một trong hai nhoacutem -CH=O ở

glioxal vagrave một trong hai nhoacutem -OH ancol ở axit D-glyxeric đượ c tạo ra do phản

ứng thủy phacircn xetan suy ra hợ p chất B lagrave một xetan Nhoacutem -COOH ở axit D-

glyxeric đượ c tạo ra từ nhoacutem gtC=O xeton cạnh nhoacutem -CHOH Nhoacutem gtC=O nagraveykhi bị hiđrat hoacutea tạo ra cấu truacutec 112-triol vớ i nhoacutem -CHOH becircn cạnh vagrave bị phacircn

cắt bở i HIO4

- Hợ p chất A ở dạng xeton vigrave theo đầu bagravei trong phacircn tử A phải coacute hai nguyecircn tử

cacbon bất đối ở cấu higravenh S Trong dung dịch kiềm hợ p chất A hỗ biến thagravenh dạng

Arsquo rồi bị metyl hoacutea thagravenh hợ p chất C

Vậy cấu truacutec của A vagrave B như sau

Nhận xeacutet Becircn cạnh những bagravei tập về xaacutecđịnh cấu truacutec của monosaccarit những

bagravei tập về tổng hợ p saccarit cũng lagrave dạng bagravei tập quan trọng trong caacutec đề thi quốc

gia vagraveđề thi quốc tếICHO

Bagravei 4 (Cacircu 10yacute 1 vograveng 1 năm 2010)Axit muraminic (Mur) [3-O-(1-cacboxyetyl)-

D-glucosamin)] lagrave thagravenh phần của tế bagraveo vi khuẩn đượ c tạo thagravenh khi cho B phản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1475

14

ứng vớ i axit D-lactic Viết cocircng thức Fisơ (Fisher) của A vagrave Mur đượ c tạo thagravenh

trong datildey caacutec phản ứng sau

HO H

HOH2C

H OH

OH

CHO

H

Pd HCl lomiddotng BNH3 HCN A -NH4Cl- H2OHOOC-CHOH-CH3 Mur

Hướ ng dẫn Cocircng thức Fisơ của A vagrave Mur

Sản phẩm ưu tiecircn khi nhoacutem -NH2 định hướ ng trans so vớ i nhoacutem -OH

A

HOOHOH

CH2OH

NH2

CN

Mur

C

OH

C OHOH

CH2OH

NH2

CHOHOO

H3

Bagravei 5 (Cacircu 10yacute 3 vograveng 1 năm 2010) Phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem hiđroxyl (-OH)

thườ ng đượ c sử dụng khi chuyển hoaacute giữa caacutec monosaccarit

Viết sơ đồ phản ứng để điều chế α-D-perosinamid

H

OCH3

O

H

CH3NH2

HOH

H HO

H

từ

O OH

HOOH

OH

HO

vagrave caacutec chất cần thiết

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1575

15

(Hiregrua minusu tiordfn

tEcircn claquong vmicroo vTHORNtrYacute equatorial) O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

H

OCH3

O

HCH3

NH2

HOH

H HO

H

3

O OH

HO

OH

OH

HOO

HO

HO

OO

OCH3

LiAlH4

1 TsCl Et3N1 MeOHH+

2 CH3COCH3 H+

O

O

H3C

OO

OCH3

1 NaBH4 EtOH H2O

2 TsCl Et3N

OH3C

OO

OCH3

TsO

H MeOHH+ NaN3

O OCH3

TsO

OH

OH

H3C O OCH3

N3

OH

OH

H3C O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

2 LiAlH4

3 RuO4

Bagravei 6 (Cacircu 27 bagravei t ậ p chuẩ n bị ICHO44 năm 2012)Tổng hợ p thuốc chống virut

Caacutec đườ ng imin lagrave một lớ p hợ p chất rất quan trọng kể cả trong tự nhiecircn vagrave caacutec sản

phẩm tổng hợ p nhacircn tạo Mặc dugrave khocircng hẳn thực sự lagrave caacutec cacbohydrat chuacuteng vẫn

coacute khả năng tươ ng tự như caacutec đườ ng thocircng thườ ng đoacuteng vai trograve lagrave tiền chất của rất

nhiều enzym Becircn cạnh đoacute chuacuteng cũng coacute hoạt tiacutenhđaacuteng chuacuteyacute chống virut hay

chữa trị caacutec rối loạn gen như bệnh Gaucher Bở i vậy coacute rất nhiều cocircng trigravenh tổng

hợ p hữu cơ về caacutec đườ ng imin Xeacutet hai quaacute trigravenh tổng hợ p giả glucozơ DNJ

a) Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian trong sơ đồ A-D

983119

983119983117983141

983112983119983112983119

983113 983105983139983090983119

983152983161983154983145983140983145983150

DBU

983149983085983107983120983106983105

983106983150983119983112

983112983119

983118983137983119983117983141

983117983141983119983112

983118983112983092983119983105983139

983112983090

983120983140983080983119983112983081983090983087983107

983118983112983112983119

983112983119

983112983119

983112983119

A

C13H19IO8

B

C13H18O8

C

C20H26O10

D

C14H20O7

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1675

DBU = 18-diazabixyclo[540]un

b) i Vẽ cấu truacutec caacutec chất tru

ii Nhoacutem triflat (Tf) chuyển

xếp caacutec nhoacutem sau theo thứ t

iii Mặc dugrave xảy ra rất nhan

Đề xuất cấu truacutec hai chất tru

16

ec-7-en983118

983118

ng gian trong sơ đồ J-P

hoacutea một nhoacutem hydroxy thagravenh một nhoacute

ự tăng dần khả năng dễđi ra

chuyển hoacutea từ Q thagravenh DNJ xảy ra th

ng gian Q vagrave Q trong quaacute trigravenh dướ iđ

đi ra tốt Sắp

o 3 giai đoạn

y

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1775

c) Trong hai sơ đồ tổng hợ

đườ ng imin giả furanozơ c

thacircn thiện vớ i mocirci trườ ng

phacircn trung gian Z

Hướ ng dẫn a)

b) i

17

p DNJ trecircn đều dugraveng caacutec dung mocirci hữ

ỉ sử dụng nướ c điều nagravey lagravem quaacute trigravenh

hơ n Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian

cơ tổng hợ p

ổng hợ p rẻ vagrave

vagraveY vagrave tiểu

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1875

18

ii

iii

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1975

19

c

Bagravei tập đề xuất Năm 1999 Menzel đatilde điều chế thagravenh cocircng L-Acosamin một

cacbohydrat dugraveng lagravem thuốc khaacuteng sinh theo sơ đồ sau

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ trecircn viết cơ chế cho caacutec quaacute trigravenh

tạo thagravenh chuacuteng

Hướ ng dẫn

A B D

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2075

20

C E F

G H

Nhận xeacutet Caacutec đề thi hiện nay thườ ng tập trung vagraveo caacutec hợ p chất hữu cơ coacute thật

trong tự nhiecircn Caacutec hợ p chất nagravey thườ ng gồm haihợ pphầnhợ p phần saccarit liecircn

kết ở nguyecircn tử C anome vớ i hợ p phần khocircng phải saccarit khi đoacute hợ p phần

saccarit đượ c gọi lagrave glycon hoặc gốc glycozyl hợ p phần khocircng phải saccarit đượ cgọi lagrave aglycon Dướ iđacircy sẽ trigravenh bagravey lần lượ t caacutec bagravei tập từ khoacute tớ i dễ

Bagravei 6 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2006 )Lin (Linamarin) vagrave Lac (lactrin) lagrave caacutec xiano

glucozit thiecircn mhiecircn Khi thuỷ phacircn Lin Lac trong mocirci trườ ng axit thigrave Lin tạo ra

D-glucozơ axeton vagrave HCN cograven Lac tạo ra D-glucozơ HCN vagrave benzanđehit

Xaacutec định cấu truacutec của Lin vagraveLac ở dạng bền nhất Viết cơ chế phản ứng thuỷ phacircn

LinLac

Hướ ng dẫn Linamarin

D-glucozơ + axeton + HCN

VEumly Lin catilde cEcircu troacutec

OOHO

OH

HO CH3

CH3C

CNOH

Lactrin

D-glucozơ + benzandehit + HCN

OOHO

OH

HO

C6H5CH

CNOH

VEumly Lac catilde cEcircu troacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2175

21

Phản ứng thuỷ phacircn caacutec glucozit nagravey theo cơ chế SN1 thiacute dụ

H3O+

+ O=CH C6H5 + HCN

H2O

+

+

+

O

OHO

HOH

HO

OH

CH

CN

C6

H5

O

HO

OH

HO

OH

+OH2

OOHO

OH

HO

OH

CH

CN

C6H5

H- +O

HO

OH

HO

OH

OH

O

HO

OH

HO

OH

O

HO

OH

HO

OH

β -D-glucopiranozơ bền hơ n α -D-glucopiranozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập rấtđơ n giản phugrave hợ p để giớ i thiệu cho học sinh lagravem quen vớ i

dạng dẫn chất cacbohidrat thườ ng gặp trong tự nhiecircn Học sinh phải nắmchắc khaacutei

niệm vềglycozit để tigravem cấu truacutec phugrave hợ p Tuy nhiecircn trong đề bagravei cho rằng vigraveLin

vagraveLac ở dạng bền nhất necircn liecircn kết glycozit phảiở dạngβ lagrave khocircng thuyết phục Vigrave

khi nhoacutem hemiaxetal đatilde bị khoacutea bở iđatilde higravenh thagravenhliecircn kết glicozit thigrave hai dạngα

vagraveβđatilde lagrave 2 chất khaacutec nhau khocircng cograven trong cacircn bằng vagrave khocircng tự chuyển hoacutea cho

nhau đượ c nữaĐoacute lagrave chưa kể trong cocircng thức của Lac coacute một nguyecircn tử C bất đốikhocircng hề biết cấu higravenh

Bagravei tập đề xuất 61 Phlorizin coacute cocircng thức phacircn tử C21H24O10 thu đượ c từ rễ vagrave vỏ

cacircy taacuteo lecirc hoặc dacircu Thủy phacircn phlorizin coacute mặt emulsin (enzym chuyecircn phacircn cắt

liecircn kếtβ-glicozit) thu đượ c hợ p chất A vagrave D-Glucozơ Xử lyacute phlorizin vớ i lượ ng

dư metyl iođua coacute mặt kali cacbonat sau đoacute thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit thu

đượ c hợ p chất B Xaacutecđịnh cấu truacutec của phlorizin biết cocircng thức của A B như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2275

22

ĐaacutepaacutenBagravei tậpở mức độ tươ ng đốiđơ n giản Dễ thấy cấu truacutec phlorizin lagrave

Bagravei tập đề xuất 62 Coniferin (C16H22O8) đượ c taacutech ra từ nướ c chiết rễ của một

loagravei hoa taacutenở Nauy

Coniferin lagravem mất magraveu nướ c brom nhưng lại khocircng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Oxy hoacutea coniferin bằng HCrO4 thu đượ c hợ p chất A (C14H18O8)Metyl hoacutea A bằng

CH3I coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn sản phẩm trong mocirci trườ ng thu đượ c hợ p

chấtvanilin (4-hydroxy-3-metoxybenzandehit) vagrave 2346-tetra-O-metyl-D-glucozơ

Xaacutecđịnh cấu truacutec của coniferin biết trong coniferin số C coacute cấu higravenh S nhiều hơ n số

C coacute cấu higravenh RHướ ng dẫn Cấu truacutec của coniferin lagrave (chuacuteyacute chưa xaacutecđịnh đượ c cấu higravenh nốiđocirci)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 11: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1175

11

Nhận xeacutet Cấu truacutec mạch phacircn nhaacutenh của monosaccarit lagrave một vấnđề vẫn

chưađượ c khai thaacutec nhiều nếuđagraveo sacircu phacircn tiacutech sẽ thu đượ c nhiều bagravei tập khaacute thuacute

vị Viacute dụ như hợ p chất B trong bagravei trecircn coacute thể phản ứngđượ c tốiđa vớ i 2 đươ ng

lượ ngaxeton trong mocirci trườ ngaxit

Bagravei 3 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2013)Khi cho hợ p chất A (C7H12O6) taacutec dụng vớ i axit

periođic (HIO42H2O) dư thu đượ c hợ p chất B từ hỗn hợ p sản phẩm Thủy phacircn B

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1275

12

vớ i xuacutec taacutec axit thu đượ c glioxal (OHC-CHO) vagrave axit D- glyxeric (D-

HOCH2CH(OH)COOH) Metyl hoacutea A bằng (CH3)2SO4 dư xuacutec taacutec kiềm thu đượ c

hợ p chất C Cho C taacutec dụng vớ i ozon rồi chế hoacutea sản phẩm bằng kẽm kim loại

trong dung dịch axit clohiđric thu đượ c metyl (S)-2-metoxi-3-oxopropanoat vagravemetyl (R)-2-hiđroxi-3- metoxipropanoat

Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A B vagrave C biết rằng trong phacircn tử A một nửa số nguyecircn

tử cacbon bất đối coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

- Minh họa dữ kiện đầu bagravei

- Từ sơ đồ phản ứng (2) suy ra mạch cacbon của hợ p chất C chứa 6 nguyecircn tử

cacbon vớ i liecircn kecirct C=C ở giữa mạch cacbon của hợ p chất A cũng chứa 6 nguyecircn

tử cacbon nguyecircn tử cacbon thứ 7 ở hợ p chất A nối vớ i mạch cacbon phải qua

nguyecircn tử oxi Vigrave đatilde dugraveng (CH3)2SO4 dư necircn ở hợ p chất C khocircng cograven nhoacutem OH

ancol vậy nhoacutem OH ancol ở hợ p chất E đatilde đượ c sinh ra trong mocirci trườ ng của phản

ứng ozon phacircn do bị thủy phacircn bở i H3O+ Do đoacute trướ c khi bị thủy phacircn nhoacutem

nguyecircn tử O-C5 ở hợ p chất E liecircn kết vớ i C1 ở hợ p chất D nguyecircn tử O-C1 ở hợ p

chất D liecircn kết vớ i nhoacutem CH3 (để đủ 7 nguyecircn tử cacbon) Khi ozon phacircn hợ p chất

C đatilde tạo ra một nhoacutem O=COCH3 ở hợ p chất D vagrave một nhoacutem O=COCH3 ở hợ pchất E Vậy hợ p chất C coacute cocircng thức như dướ i đacircy vớ i chuacute yacute rằng thứ tự độ hơ n

cấp xung quanh nguyecircn tử C ở hợ p chất D vagrave hợ p chất C lagrave khaacutec nhau necircn cấu higravenh

của C2 trong hai hợ p chất nagravey cũng khaacutec nhau đồng thờ i cấu higravenh của C1 phải khaacutec

C2 theo đầu bagravei

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1375

13

- Ở sơ đồ phản ứng (1) hợ p chất B thu đượ c khi chế hoacutea hợ p chất A vớ i HIO4 dư

necircn hợ p chất B khocircng thể coacute hai nhoacutem gtC=O cạnh nhau hai nhoacutem -OH cạnh nhau

hoặc một nhoacutem gtC=O cạnh một nhoacutem -OH Vậy một trong hai nhoacutem -CH=O ở

glioxal vagrave một trong hai nhoacutem -OH ancol ở axit D-glyxeric đượ c tạo ra do phản

ứng thủy phacircn xetan suy ra hợ p chất B lagrave một xetan Nhoacutem -COOH ở axit D-

glyxeric đượ c tạo ra từ nhoacutem gtC=O xeton cạnh nhoacutem -CHOH Nhoacutem gtC=O nagraveykhi bị hiđrat hoacutea tạo ra cấu truacutec 112-triol vớ i nhoacutem -CHOH becircn cạnh vagrave bị phacircn

cắt bở i HIO4

- Hợ p chất A ở dạng xeton vigrave theo đầu bagravei trong phacircn tử A phải coacute hai nguyecircn tử

cacbon bất đối ở cấu higravenh S Trong dung dịch kiềm hợ p chất A hỗ biến thagravenh dạng

Arsquo rồi bị metyl hoacutea thagravenh hợ p chất C

Vậy cấu truacutec của A vagrave B như sau

Nhận xeacutet Becircn cạnh những bagravei tập về xaacutecđịnh cấu truacutec của monosaccarit những

bagravei tập về tổng hợ p saccarit cũng lagrave dạng bagravei tập quan trọng trong caacutec đề thi quốc

gia vagraveđề thi quốc tếICHO

Bagravei 4 (Cacircu 10yacute 1 vograveng 1 năm 2010)Axit muraminic (Mur) [3-O-(1-cacboxyetyl)-

D-glucosamin)] lagrave thagravenh phần của tế bagraveo vi khuẩn đượ c tạo thagravenh khi cho B phản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1475

14

ứng vớ i axit D-lactic Viết cocircng thức Fisơ (Fisher) của A vagrave Mur đượ c tạo thagravenh

trong datildey caacutec phản ứng sau

HO H

HOH2C

H OH

OH

CHO

H

Pd HCl lomiddotng BNH3 HCN A -NH4Cl- H2OHOOC-CHOH-CH3 Mur

Hướ ng dẫn Cocircng thức Fisơ của A vagrave Mur

Sản phẩm ưu tiecircn khi nhoacutem -NH2 định hướ ng trans so vớ i nhoacutem -OH

A

HOOHOH

CH2OH

NH2

CN

Mur

C

OH

C OHOH

CH2OH

NH2

CHOHOO

H3

Bagravei 5 (Cacircu 10yacute 3 vograveng 1 năm 2010) Phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem hiđroxyl (-OH)

thườ ng đượ c sử dụng khi chuyển hoaacute giữa caacutec monosaccarit

Viết sơ đồ phản ứng để điều chế α-D-perosinamid

H

OCH3

O

H

CH3NH2

HOH

H HO

H

từ

O OH

HOOH

OH

HO

vagrave caacutec chất cần thiết

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1575

15

(Hiregrua minusu tiordfn

tEcircn claquong vmicroo vTHORNtrYacute equatorial) O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

H

OCH3

O

HCH3

NH2

HOH

H HO

H

3

O OH

HO

OH

OH

HOO

HO

HO

OO

OCH3

LiAlH4

1 TsCl Et3N1 MeOHH+

2 CH3COCH3 H+

O

O

H3C

OO

OCH3

1 NaBH4 EtOH H2O

2 TsCl Et3N

OH3C

OO

OCH3

TsO

H MeOHH+ NaN3

O OCH3

TsO

OH

OH

H3C O OCH3

N3

OH

OH

H3C O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

2 LiAlH4

3 RuO4

Bagravei 6 (Cacircu 27 bagravei t ậ p chuẩ n bị ICHO44 năm 2012)Tổng hợ p thuốc chống virut

Caacutec đườ ng imin lagrave một lớ p hợ p chất rất quan trọng kể cả trong tự nhiecircn vagrave caacutec sản

phẩm tổng hợ p nhacircn tạo Mặc dugrave khocircng hẳn thực sự lagrave caacutec cacbohydrat chuacuteng vẫn

coacute khả năng tươ ng tự như caacutec đườ ng thocircng thườ ng đoacuteng vai trograve lagrave tiền chất của rất

nhiều enzym Becircn cạnh đoacute chuacuteng cũng coacute hoạt tiacutenhđaacuteng chuacuteyacute chống virut hay

chữa trị caacutec rối loạn gen như bệnh Gaucher Bở i vậy coacute rất nhiều cocircng trigravenh tổng

hợ p hữu cơ về caacutec đườ ng imin Xeacutet hai quaacute trigravenh tổng hợ p giả glucozơ DNJ

a) Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian trong sơ đồ A-D

983119

983119983117983141

983112983119983112983119

983113 983105983139983090983119

983152983161983154983145983140983145983150

DBU

983149983085983107983120983106983105

983106983150983119983112

983112983119

983118983137983119983117983141

983117983141983119983112

983118983112983092983119983105983139

983112983090

983120983140983080983119983112983081983090983087983107

983118983112983112983119

983112983119

983112983119

983112983119

A

C13H19IO8

B

C13H18O8

C

C20H26O10

D

C14H20O7

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1675

DBU = 18-diazabixyclo[540]un

b) i Vẽ cấu truacutec caacutec chất tru

ii Nhoacutem triflat (Tf) chuyển

xếp caacutec nhoacutem sau theo thứ t

iii Mặc dugrave xảy ra rất nhan

Đề xuất cấu truacutec hai chất tru

16

ec-7-en983118

983118

ng gian trong sơ đồ J-P

hoacutea một nhoacutem hydroxy thagravenh một nhoacute

ự tăng dần khả năng dễđi ra

chuyển hoacutea từ Q thagravenh DNJ xảy ra th

ng gian Q vagrave Q trong quaacute trigravenh dướ iđ

đi ra tốt Sắp

o 3 giai đoạn

y

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1775

c) Trong hai sơ đồ tổng hợ

đườ ng imin giả furanozơ c

thacircn thiện vớ i mocirci trườ ng

phacircn trung gian Z

Hướ ng dẫn a)

b) i

17

p DNJ trecircn đều dugraveng caacutec dung mocirci hữ

ỉ sử dụng nướ c điều nagravey lagravem quaacute trigravenh

hơ n Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian

cơ tổng hợ p

ổng hợ p rẻ vagrave

vagraveY vagrave tiểu

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1875

18

ii

iii

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1975

19

c

Bagravei tập đề xuất Năm 1999 Menzel đatilde điều chế thagravenh cocircng L-Acosamin một

cacbohydrat dugraveng lagravem thuốc khaacuteng sinh theo sơ đồ sau

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ trecircn viết cơ chế cho caacutec quaacute trigravenh

tạo thagravenh chuacuteng

Hướ ng dẫn

A B D

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2075

20

C E F

G H

Nhận xeacutet Caacutec đề thi hiện nay thườ ng tập trung vagraveo caacutec hợ p chất hữu cơ coacute thật

trong tự nhiecircn Caacutec hợ p chất nagravey thườ ng gồm haihợ pphầnhợ p phần saccarit liecircn

kết ở nguyecircn tử C anome vớ i hợ p phần khocircng phải saccarit khi đoacute hợ p phần

saccarit đượ c gọi lagrave glycon hoặc gốc glycozyl hợ p phần khocircng phải saccarit đượ cgọi lagrave aglycon Dướ iđacircy sẽ trigravenh bagravey lần lượ t caacutec bagravei tập từ khoacute tớ i dễ

Bagravei 6 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2006 )Lin (Linamarin) vagrave Lac (lactrin) lagrave caacutec xiano

glucozit thiecircn mhiecircn Khi thuỷ phacircn Lin Lac trong mocirci trườ ng axit thigrave Lin tạo ra

D-glucozơ axeton vagrave HCN cograven Lac tạo ra D-glucozơ HCN vagrave benzanđehit

Xaacutec định cấu truacutec của Lin vagraveLac ở dạng bền nhất Viết cơ chế phản ứng thuỷ phacircn

LinLac

Hướ ng dẫn Linamarin

D-glucozơ + axeton + HCN

VEumly Lin catilde cEcircu troacutec

OOHO

OH

HO CH3

CH3C

CNOH

Lactrin

D-glucozơ + benzandehit + HCN

OOHO

OH

HO

C6H5CH

CNOH

VEumly Lac catilde cEcircu troacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2175

21

Phản ứng thuỷ phacircn caacutec glucozit nagravey theo cơ chế SN1 thiacute dụ

H3O+

+ O=CH C6H5 + HCN

H2O

+

+

+

O

OHO

HOH

HO

OH

CH

CN

C6

H5

O

HO

OH

HO

OH

+OH2

OOHO

OH

HO

OH

CH

CN

C6H5

H- +O

HO

OH

HO

OH

OH

O

HO

OH

HO

OH

O

HO

OH

HO

OH

β -D-glucopiranozơ bền hơ n α -D-glucopiranozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập rấtđơ n giản phugrave hợ p để giớ i thiệu cho học sinh lagravem quen vớ i

dạng dẫn chất cacbohidrat thườ ng gặp trong tự nhiecircn Học sinh phải nắmchắc khaacutei

niệm vềglycozit để tigravem cấu truacutec phugrave hợ p Tuy nhiecircn trong đề bagravei cho rằng vigraveLin

vagraveLac ở dạng bền nhất necircn liecircn kết glycozit phảiở dạngβ lagrave khocircng thuyết phục Vigrave

khi nhoacutem hemiaxetal đatilde bị khoacutea bở iđatilde higravenh thagravenhliecircn kết glicozit thigrave hai dạngα

vagraveβđatilde lagrave 2 chất khaacutec nhau khocircng cograven trong cacircn bằng vagrave khocircng tự chuyển hoacutea cho

nhau đượ c nữaĐoacute lagrave chưa kể trong cocircng thức của Lac coacute một nguyecircn tử C bất đốikhocircng hề biết cấu higravenh

Bagravei tập đề xuất 61 Phlorizin coacute cocircng thức phacircn tử C21H24O10 thu đượ c từ rễ vagrave vỏ

cacircy taacuteo lecirc hoặc dacircu Thủy phacircn phlorizin coacute mặt emulsin (enzym chuyecircn phacircn cắt

liecircn kếtβ-glicozit) thu đượ c hợ p chất A vagrave D-Glucozơ Xử lyacute phlorizin vớ i lượ ng

dư metyl iođua coacute mặt kali cacbonat sau đoacute thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit thu

đượ c hợ p chất B Xaacutecđịnh cấu truacutec của phlorizin biết cocircng thức của A B như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2275

22

ĐaacutepaacutenBagravei tậpở mức độ tươ ng đốiđơ n giản Dễ thấy cấu truacutec phlorizin lagrave

Bagravei tập đề xuất 62 Coniferin (C16H22O8) đượ c taacutech ra từ nướ c chiết rễ của một

loagravei hoa taacutenở Nauy

Coniferin lagravem mất magraveu nướ c brom nhưng lại khocircng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Oxy hoacutea coniferin bằng HCrO4 thu đượ c hợ p chất A (C14H18O8)Metyl hoacutea A bằng

CH3I coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn sản phẩm trong mocirci trườ ng thu đượ c hợ p

chấtvanilin (4-hydroxy-3-metoxybenzandehit) vagrave 2346-tetra-O-metyl-D-glucozơ

Xaacutecđịnh cấu truacutec của coniferin biết trong coniferin số C coacute cấu higravenh S nhiều hơ n số

C coacute cấu higravenh RHướ ng dẫn Cấu truacutec của coniferin lagrave (chuacuteyacute chưa xaacutecđịnh đượ c cấu higravenh nốiđocirci)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 12: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1275

12

vớ i xuacutec taacutec axit thu đượ c glioxal (OHC-CHO) vagrave axit D- glyxeric (D-

HOCH2CH(OH)COOH) Metyl hoacutea A bằng (CH3)2SO4 dư xuacutec taacutec kiềm thu đượ c

hợ p chất C Cho C taacutec dụng vớ i ozon rồi chế hoacutea sản phẩm bằng kẽm kim loại

trong dung dịch axit clohiđric thu đượ c metyl (S)-2-metoxi-3-oxopropanoat vagravemetyl (R)-2-hiđroxi-3- metoxipropanoat

Hatildey xaacutec định cấu truacutec của A B vagrave C biết rằng trong phacircn tử A một nửa số nguyecircn

tử cacbon bất đối coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

- Minh họa dữ kiện đầu bagravei

- Từ sơ đồ phản ứng (2) suy ra mạch cacbon của hợ p chất C chứa 6 nguyecircn tử

cacbon vớ i liecircn kecirct C=C ở giữa mạch cacbon của hợ p chất A cũng chứa 6 nguyecircn

tử cacbon nguyecircn tử cacbon thứ 7 ở hợ p chất A nối vớ i mạch cacbon phải qua

nguyecircn tử oxi Vigrave đatilde dugraveng (CH3)2SO4 dư necircn ở hợ p chất C khocircng cograven nhoacutem OH

ancol vậy nhoacutem OH ancol ở hợ p chất E đatilde đượ c sinh ra trong mocirci trườ ng của phản

ứng ozon phacircn do bị thủy phacircn bở i H3O+ Do đoacute trướ c khi bị thủy phacircn nhoacutem

nguyecircn tử O-C5 ở hợ p chất E liecircn kết vớ i C1 ở hợ p chất D nguyecircn tử O-C1 ở hợ p

chất D liecircn kết vớ i nhoacutem CH3 (để đủ 7 nguyecircn tử cacbon) Khi ozon phacircn hợ p chất

C đatilde tạo ra một nhoacutem O=COCH3 ở hợ p chất D vagrave một nhoacutem O=COCH3 ở hợ pchất E Vậy hợ p chất C coacute cocircng thức như dướ i đacircy vớ i chuacute yacute rằng thứ tự độ hơ n

cấp xung quanh nguyecircn tử C ở hợ p chất D vagrave hợ p chất C lagrave khaacutec nhau necircn cấu higravenh

của C2 trong hai hợ p chất nagravey cũng khaacutec nhau đồng thờ i cấu higravenh của C1 phải khaacutec

C2 theo đầu bagravei

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1375

13

- Ở sơ đồ phản ứng (1) hợ p chất B thu đượ c khi chế hoacutea hợ p chất A vớ i HIO4 dư

necircn hợ p chất B khocircng thể coacute hai nhoacutem gtC=O cạnh nhau hai nhoacutem -OH cạnh nhau

hoặc một nhoacutem gtC=O cạnh một nhoacutem -OH Vậy một trong hai nhoacutem -CH=O ở

glioxal vagrave một trong hai nhoacutem -OH ancol ở axit D-glyxeric đượ c tạo ra do phản

ứng thủy phacircn xetan suy ra hợ p chất B lagrave một xetan Nhoacutem -COOH ở axit D-

glyxeric đượ c tạo ra từ nhoacutem gtC=O xeton cạnh nhoacutem -CHOH Nhoacutem gtC=O nagraveykhi bị hiđrat hoacutea tạo ra cấu truacutec 112-triol vớ i nhoacutem -CHOH becircn cạnh vagrave bị phacircn

cắt bở i HIO4

- Hợ p chất A ở dạng xeton vigrave theo đầu bagravei trong phacircn tử A phải coacute hai nguyecircn tử

cacbon bất đối ở cấu higravenh S Trong dung dịch kiềm hợ p chất A hỗ biến thagravenh dạng

Arsquo rồi bị metyl hoacutea thagravenh hợ p chất C

Vậy cấu truacutec của A vagrave B như sau

Nhận xeacutet Becircn cạnh những bagravei tập về xaacutecđịnh cấu truacutec của monosaccarit những

bagravei tập về tổng hợ p saccarit cũng lagrave dạng bagravei tập quan trọng trong caacutec đề thi quốc

gia vagraveđề thi quốc tếICHO

Bagravei 4 (Cacircu 10yacute 1 vograveng 1 năm 2010)Axit muraminic (Mur) [3-O-(1-cacboxyetyl)-

D-glucosamin)] lagrave thagravenh phần của tế bagraveo vi khuẩn đượ c tạo thagravenh khi cho B phản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1475

14

ứng vớ i axit D-lactic Viết cocircng thức Fisơ (Fisher) của A vagrave Mur đượ c tạo thagravenh

trong datildey caacutec phản ứng sau

HO H

HOH2C

H OH

OH

CHO

H

Pd HCl lomiddotng BNH3 HCN A -NH4Cl- H2OHOOC-CHOH-CH3 Mur

Hướ ng dẫn Cocircng thức Fisơ của A vagrave Mur

Sản phẩm ưu tiecircn khi nhoacutem -NH2 định hướ ng trans so vớ i nhoacutem -OH

A

HOOHOH

CH2OH

NH2

CN

Mur

C

OH

C OHOH

CH2OH

NH2

CHOHOO

H3

Bagravei 5 (Cacircu 10yacute 3 vograveng 1 năm 2010) Phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem hiđroxyl (-OH)

thườ ng đượ c sử dụng khi chuyển hoaacute giữa caacutec monosaccarit

Viết sơ đồ phản ứng để điều chế α-D-perosinamid

H

OCH3

O

H

CH3NH2

HOH

H HO

H

từ

O OH

HOOH

OH

HO

vagrave caacutec chất cần thiết

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1575

15

(Hiregrua minusu tiordfn

tEcircn claquong vmicroo vTHORNtrYacute equatorial) O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

H

OCH3

O

HCH3

NH2

HOH

H HO

H

3

O OH

HO

OH

OH

HOO

HO

HO

OO

OCH3

LiAlH4

1 TsCl Et3N1 MeOHH+

2 CH3COCH3 H+

O

O

H3C

OO

OCH3

1 NaBH4 EtOH H2O

2 TsCl Et3N

OH3C

OO

OCH3

TsO

H MeOHH+ NaN3

O OCH3

TsO

OH

OH

H3C O OCH3

N3

OH

OH

H3C O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

2 LiAlH4

3 RuO4

Bagravei 6 (Cacircu 27 bagravei t ậ p chuẩ n bị ICHO44 năm 2012)Tổng hợ p thuốc chống virut

Caacutec đườ ng imin lagrave một lớ p hợ p chất rất quan trọng kể cả trong tự nhiecircn vagrave caacutec sản

phẩm tổng hợ p nhacircn tạo Mặc dugrave khocircng hẳn thực sự lagrave caacutec cacbohydrat chuacuteng vẫn

coacute khả năng tươ ng tự như caacutec đườ ng thocircng thườ ng đoacuteng vai trograve lagrave tiền chất của rất

nhiều enzym Becircn cạnh đoacute chuacuteng cũng coacute hoạt tiacutenhđaacuteng chuacuteyacute chống virut hay

chữa trị caacutec rối loạn gen như bệnh Gaucher Bở i vậy coacute rất nhiều cocircng trigravenh tổng

hợ p hữu cơ về caacutec đườ ng imin Xeacutet hai quaacute trigravenh tổng hợ p giả glucozơ DNJ

a) Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian trong sơ đồ A-D

983119

983119983117983141

983112983119983112983119

983113 983105983139983090983119

983152983161983154983145983140983145983150

DBU

983149983085983107983120983106983105

983106983150983119983112

983112983119

983118983137983119983117983141

983117983141983119983112

983118983112983092983119983105983139

983112983090

983120983140983080983119983112983081983090983087983107

983118983112983112983119

983112983119

983112983119

983112983119

A

C13H19IO8

B

C13H18O8

C

C20H26O10

D

C14H20O7

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1675

DBU = 18-diazabixyclo[540]un

b) i Vẽ cấu truacutec caacutec chất tru

ii Nhoacutem triflat (Tf) chuyển

xếp caacutec nhoacutem sau theo thứ t

iii Mặc dugrave xảy ra rất nhan

Đề xuất cấu truacutec hai chất tru

16

ec-7-en983118

983118

ng gian trong sơ đồ J-P

hoacutea một nhoacutem hydroxy thagravenh một nhoacute

ự tăng dần khả năng dễđi ra

chuyển hoacutea từ Q thagravenh DNJ xảy ra th

ng gian Q vagrave Q trong quaacute trigravenh dướ iđ

đi ra tốt Sắp

o 3 giai đoạn

y

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1775

c) Trong hai sơ đồ tổng hợ

đườ ng imin giả furanozơ c

thacircn thiện vớ i mocirci trườ ng

phacircn trung gian Z

Hướ ng dẫn a)

b) i

17

p DNJ trecircn đều dugraveng caacutec dung mocirci hữ

ỉ sử dụng nướ c điều nagravey lagravem quaacute trigravenh

hơ n Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian

cơ tổng hợ p

ổng hợ p rẻ vagrave

vagraveY vagrave tiểu

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1875

18

ii

iii

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1975

19

c

Bagravei tập đề xuất Năm 1999 Menzel đatilde điều chế thagravenh cocircng L-Acosamin một

cacbohydrat dugraveng lagravem thuốc khaacuteng sinh theo sơ đồ sau

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ trecircn viết cơ chế cho caacutec quaacute trigravenh

tạo thagravenh chuacuteng

Hướ ng dẫn

A B D

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2075

20

C E F

G H

Nhận xeacutet Caacutec đề thi hiện nay thườ ng tập trung vagraveo caacutec hợ p chất hữu cơ coacute thật

trong tự nhiecircn Caacutec hợ p chất nagravey thườ ng gồm haihợ pphầnhợ p phần saccarit liecircn

kết ở nguyecircn tử C anome vớ i hợ p phần khocircng phải saccarit khi đoacute hợ p phần

saccarit đượ c gọi lagrave glycon hoặc gốc glycozyl hợ p phần khocircng phải saccarit đượ cgọi lagrave aglycon Dướ iđacircy sẽ trigravenh bagravey lần lượ t caacutec bagravei tập từ khoacute tớ i dễ

Bagravei 6 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2006 )Lin (Linamarin) vagrave Lac (lactrin) lagrave caacutec xiano

glucozit thiecircn mhiecircn Khi thuỷ phacircn Lin Lac trong mocirci trườ ng axit thigrave Lin tạo ra

D-glucozơ axeton vagrave HCN cograven Lac tạo ra D-glucozơ HCN vagrave benzanđehit

Xaacutec định cấu truacutec của Lin vagraveLac ở dạng bền nhất Viết cơ chế phản ứng thuỷ phacircn

LinLac

Hướ ng dẫn Linamarin

D-glucozơ + axeton + HCN

VEumly Lin catilde cEcircu troacutec

OOHO

OH

HO CH3

CH3C

CNOH

Lactrin

D-glucozơ + benzandehit + HCN

OOHO

OH

HO

C6H5CH

CNOH

VEumly Lac catilde cEcircu troacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2175

21

Phản ứng thuỷ phacircn caacutec glucozit nagravey theo cơ chế SN1 thiacute dụ

H3O+

+ O=CH C6H5 + HCN

H2O

+

+

+

O

OHO

HOH

HO

OH

CH

CN

C6

H5

O

HO

OH

HO

OH

+OH2

OOHO

OH

HO

OH

CH

CN

C6H5

H- +O

HO

OH

HO

OH

OH

O

HO

OH

HO

OH

O

HO

OH

HO

OH

β -D-glucopiranozơ bền hơ n α -D-glucopiranozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập rấtđơ n giản phugrave hợ p để giớ i thiệu cho học sinh lagravem quen vớ i

dạng dẫn chất cacbohidrat thườ ng gặp trong tự nhiecircn Học sinh phải nắmchắc khaacutei

niệm vềglycozit để tigravem cấu truacutec phugrave hợ p Tuy nhiecircn trong đề bagravei cho rằng vigraveLin

vagraveLac ở dạng bền nhất necircn liecircn kết glycozit phảiở dạngβ lagrave khocircng thuyết phục Vigrave

khi nhoacutem hemiaxetal đatilde bị khoacutea bở iđatilde higravenh thagravenhliecircn kết glicozit thigrave hai dạngα

vagraveβđatilde lagrave 2 chất khaacutec nhau khocircng cograven trong cacircn bằng vagrave khocircng tự chuyển hoacutea cho

nhau đượ c nữaĐoacute lagrave chưa kể trong cocircng thức của Lac coacute một nguyecircn tử C bất đốikhocircng hề biết cấu higravenh

Bagravei tập đề xuất 61 Phlorizin coacute cocircng thức phacircn tử C21H24O10 thu đượ c từ rễ vagrave vỏ

cacircy taacuteo lecirc hoặc dacircu Thủy phacircn phlorizin coacute mặt emulsin (enzym chuyecircn phacircn cắt

liecircn kếtβ-glicozit) thu đượ c hợ p chất A vagrave D-Glucozơ Xử lyacute phlorizin vớ i lượ ng

dư metyl iođua coacute mặt kali cacbonat sau đoacute thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit thu

đượ c hợ p chất B Xaacutecđịnh cấu truacutec của phlorizin biết cocircng thức của A B như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2275

22

ĐaacutepaacutenBagravei tậpở mức độ tươ ng đốiđơ n giản Dễ thấy cấu truacutec phlorizin lagrave

Bagravei tập đề xuất 62 Coniferin (C16H22O8) đượ c taacutech ra từ nướ c chiết rễ của một

loagravei hoa taacutenở Nauy

Coniferin lagravem mất magraveu nướ c brom nhưng lại khocircng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Oxy hoacutea coniferin bằng HCrO4 thu đượ c hợ p chất A (C14H18O8)Metyl hoacutea A bằng

CH3I coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn sản phẩm trong mocirci trườ ng thu đượ c hợ p

chấtvanilin (4-hydroxy-3-metoxybenzandehit) vagrave 2346-tetra-O-metyl-D-glucozơ

Xaacutecđịnh cấu truacutec của coniferin biết trong coniferin số C coacute cấu higravenh S nhiều hơ n số

C coacute cấu higravenh RHướ ng dẫn Cấu truacutec của coniferin lagrave (chuacuteyacute chưa xaacutecđịnh đượ c cấu higravenh nốiđocirci)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 13: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1375

13

- Ở sơ đồ phản ứng (1) hợ p chất B thu đượ c khi chế hoacutea hợ p chất A vớ i HIO4 dư

necircn hợ p chất B khocircng thể coacute hai nhoacutem gtC=O cạnh nhau hai nhoacutem -OH cạnh nhau

hoặc một nhoacutem gtC=O cạnh một nhoacutem -OH Vậy một trong hai nhoacutem -CH=O ở

glioxal vagrave một trong hai nhoacutem -OH ancol ở axit D-glyxeric đượ c tạo ra do phản

ứng thủy phacircn xetan suy ra hợ p chất B lagrave một xetan Nhoacutem -COOH ở axit D-

glyxeric đượ c tạo ra từ nhoacutem gtC=O xeton cạnh nhoacutem -CHOH Nhoacutem gtC=O nagraveykhi bị hiđrat hoacutea tạo ra cấu truacutec 112-triol vớ i nhoacutem -CHOH becircn cạnh vagrave bị phacircn

cắt bở i HIO4

- Hợ p chất A ở dạng xeton vigrave theo đầu bagravei trong phacircn tử A phải coacute hai nguyecircn tử

cacbon bất đối ở cấu higravenh S Trong dung dịch kiềm hợ p chất A hỗ biến thagravenh dạng

Arsquo rồi bị metyl hoacutea thagravenh hợ p chất C

Vậy cấu truacutec của A vagrave B như sau

Nhận xeacutet Becircn cạnh những bagravei tập về xaacutecđịnh cấu truacutec của monosaccarit những

bagravei tập về tổng hợ p saccarit cũng lagrave dạng bagravei tập quan trọng trong caacutec đề thi quốc

gia vagraveđề thi quốc tếICHO

Bagravei 4 (Cacircu 10yacute 1 vograveng 1 năm 2010)Axit muraminic (Mur) [3-O-(1-cacboxyetyl)-

D-glucosamin)] lagrave thagravenh phần của tế bagraveo vi khuẩn đượ c tạo thagravenh khi cho B phản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1475

14

ứng vớ i axit D-lactic Viết cocircng thức Fisơ (Fisher) của A vagrave Mur đượ c tạo thagravenh

trong datildey caacutec phản ứng sau

HO H

HOH2C

H OH

OH

CHO

H

Pd HCl lomiddotng BNH3 HCN A -NH4Cl- H2OHOOC-CHOH-CH3 Mur

Hướ ng dẫn Cocircng thức Fisơ của A vagrave Mur

Sản phẩm ưu tiecircn khi nhoacutem -NH2 định hướ ng trans so vớ i nhoacutem -OH

A

HOOHOH

CH2OH

NH2

CN

Mur

C

OH

C OHOH

CH2OH

NH2

CHOHOO

H3

Bagravei 5 (Cacircu 10yacute 3 vograveng 1 năm 2010) Phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem hiđroxyl (-OH)

thườ ng đượ c sử dụng khi chuyển hoaacute giữa caacutec monosaccarit

Viết sơ đồ phản ứng để điều chế α-D-perosinamid

H

OCH3

O

H

CH3NH2

HOH

H HO

H

từ

O OH

HOOH

OH

HO

vagrave caacutec chất cần thiết

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1575

15

(Hiregrua minusu tiordfn

tEcircn claquong vmicroo vTHORNtrYacute equatorial) O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

H

OCH3

O

HCH3

NH2

HOH

H HO

H

3

O OH

HO

OH

OH

HOO

HO

HO

OO

OCH3

LiAlH4

1 TsCl Et3N1 MeOHH+

2 CH3COCH3 H+

O

O

H3C

OO

OCH3

1 NaBH4 EtOH H2O

2 TsCl Et3N

OH3C

OO

OCH3

TsO

H MeOHH+ NaN3

O OCH3

TsO

OH

OH

H3C O OCH3

N3

OH

OH

H3C O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

2 LiAlH4

3 RuO4

Bagravei 6 (Cacircu 27 bagravei t ậ p chuẩ n bị ICHO44 năm 2012)Tổng hợ p thuốc chống virut

Caacutec đườ ng imin lagrave một lớ p hợ p chất rất quan trọng kể cả trong tự nhiecircn vagrave caacutec sản

phẩm tổng hợ p nhacircn tạo Mặc dugrave khocircng hẳn thực sự lagrave caacutec cacbohydrat chuacuteng vẫn

coacute khả năng tươ ng tự như caacutec đườ ng thocircng thườ ng đoacuteng vai trograve lagrave tiền chất của rất

nhiều enzym Becircn cạnh đoacute chuacuteng cũng coacute hoạt tiacutenhđaacuteng chuacuteyacute chống virut hay

chữa trị caacutec rối loạn gen như bệnh Gaucher Bở i vậy coacute rất nhiều cocircng trigravenh tổng

hợ p hữu cơ về caacutec đườ ng imin Xeacutet hai quaacute trigravenh tổng hợ p giả glucozơ DNJ

a) Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian trong sơ đồ A-D

983119

983119983117983141

983112983119983112983119

983113 983105983139983090983119

983152983161983154983145983140983145983150

DBU

983149983085983107983120983106983105

983106983150983119983112

983112983119

983118983137983119983117983141

983117983141983119983112

983118983112983092983119983105983139

983112983090

983120983140983080983119983112983081983090983087983107

983118983112983112983119

983112983119

983112983119

983112983119

A

C13H19IO8

B

C13H18O8

C

C20H26O10

D

C14H20O7

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1675

DBU = 18-diazabixyclo[540]un

b) i Vẽ cấu truacutec caacutec chất tru

ii Nhoacutem triflat (Tf) chuyển

xếp caacutec nhoacutem sau theo thứ t

iii Mặc dugrave xảy ra rất nhan

Đề xuất cấu truacutec hai chất tru

16

ec-7-en983118

983118

ng gian trong sơ đồ J-P

hoacutea một nhoacutem hydroxy thagravenh một nhoacute

ự tăng dần khả năng dễđi ra

chuyển hoacutea từ Q thagravenh DNJ xảy ra th

ng gian Q vagrave Q trong quaacute trigravenh dướ iđ

đi ra tốt Sắp

o 3 giai đoạn

y

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1775

c) Trong hai sơ đồ tổng hợ

đườ ng imin giả furanozơ c

thacircn thiện vớ i mocirci trườ ng

phacircn trung gian Z

Hướ ng dẫn a)

b) i

17

p DNJ trecircn đều dugraveng caacutec dung mocirci hữ

ỉ sử dụng nướ c điều nagravey lagravem quaacute trigravenh

hơ n Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian

cơ tổng hợ p

ổng hợ p rẻ vagrave

vagraveY vagrave tiểu

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1875

18

ii

iii

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1975

19

c

Bagravei tập đề xuất Năm 1999 Menzel đatilde điều chế thagravenh cocircng L-Acosamin một

cacbohydrat dugraveng lagravem thuốc khaacuteng sinh theo sơ đồ sau

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ trecircn viết cơ chế cho caacutec quaacute trigravenh

tạo thagravenh chuacuteng

Hướ ng dẫn

A B D

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2075

20

C E F

G H

Nhận xeacutet Caacutec đề thi hiện nay thườ ng tập trung vagraveo caacutec hợ p chất hữu cơ coacute thật

trong tự nhiecircn Caacutec hợ p chất nagravey thườ ng gồm haihợ pphầnhợ p phần saccarit liecircn

kết ở nguyecircn tử C anome vớ i hợ p phần khocircng phải saccarit khi đoacute hợ p phần

saccarit đượ c gọi lagrave glycon hoặc gốc glycozyl hợ p phần khocircng phải saccarit đượ cgọi lagrave aglycon Dướ iđacircy sẽ trigravenh bagravey lần lượ t caacutec bagravei tập từ khoacute tớ i dễ

Bagravei 6 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2006 )Lin (Linamarin) vagrave Lac (lactrin) lagrave caacutec xiano

glucozit thiecircn mhiecircn Khi thuỷ phacircn Lin Lac trong mocirci trườ ng axit thigrave Lin tạo ra

D-glucozơ axeton vagrave HCN cograven Lac tạo ra D-glucozơ HCN vagrave benzanđehit

Xaacutec định cấu truacutec của Lin vagraveLac ở dạng bền nhất Viết cơ chế phản ứng thuỷ phacircn

LinLac

Hướ ng dẫn Linamarin

D-glucozơ + axeton + HCN

VEumly Lin catilde cEcircu troacutec

OOHO

OH

HO CH3

CH3C

CNOH

Lactrin

D-glucozơ + benzandehit + HCN

OOHO

OH

HO

C6H5CH

CNOH

VEumly Lac catilde cEcircu troacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2175

21

Phản ứng thuỷ phacircn caacutec glucozit nagravey theo cơ chế SN1 thiacute dụ

H3O+

+ O=CH C6H5 + HCN

H2O

+

+

+

O

OHO

HOH

HO

OH

CH

CN

C6

H5

O

HO

OH

HO

OH

+OH2

OOHO

OH

HO

OH

CH

CN

C6H5

H- +O

HO

OH

HO

OH

OH

O

HO

OH

HO

OH

O

HO

OH

HO

OH

β -D-glucopiranozơ bền hơ n α -D-glucopiranozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập rấtđơ n giản phugrave hợ p để giớ i thiệu cho học sinh lagravem quen vớ i

dạng dẫn chất cacbohidrat thườ ng gặp trong tự nhiecircn Học sinh phải nắmchắc khaacutei

niệm vềglycozit để tigravem cấu truacutec phugrave hợ p Tuy nhiecircn trong đề bagravei cho rằng vigraveLin

vagraveLac ở dạng bền nhất necircn liecircn kết glycozit phảiở dạngβ lagrave khocircng thuyết phục Vigrave

khi nhoacutem hemiaxetal đatilde bị khoacutea bở iđatilde higravenh thagravenhliecircn kết glicozit thigrave hai dạngα

vagraveβđatilde lagrave 2 chất khaacutec nhau khocircng cograven trong cacircn bằng vagrave khocircng tự chuyển hoacutea cho

nhau đượ c nữaĐoacute lagrave chưa kể trong cocircng thức của Lac coacute một nguyecircn tử C bất đốikhocircng hề biết cấu higravenh

Bagravei tập đề xuất 61 Phlorizin coacute cocircng thức phacircn tử C21H24O10 thu đượ c từ rễ vagrave vỏ

cacircy taacuteo lecirc hoặc dacircu Thủy phacircn phlorizin coacute mặt emulsin (enzym chuyecircn phacircn cắt

liecircn kếtβ-glicozit) thu đượ c hợ p chất A vagrave D-Glucozơ Xử lyacute phlorizin vớ i lượ ng

dư metyl iođua coacute mặt kali cacbonat sau đoacute thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit thu

đượ c hợ p chất B Xaacutecđịnh cấu truacutec của phlorizin biết cocircng thức của A B như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2275

22

ĐaacutepaacutenBagravei tậpở mức độ tươ ng đốiđơ n giản Dễ thấy cấu truacutec phlorizin lagrave

Bagravei tập đề xuất 62 Coniferin (C16H22O8) đượ c taacutech ra từ nướ c chiết rễ của một

loagravei hoa taacutenở Nauy

Coniferin lagravem mất magraveu nướ c brom nhưng lại khocircng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Oxy hoacutea coniferin bằng HCrO4 thu đượ c hợ p chất A (C14H18O8)Metyl hoacutea A bằng

CH3I coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn sản phẩm trong mocirci trườ ng thu đượ c hợ p

chấtvanilin (4-hydroxy-3-metoxybenzandehit) vagrave 2346-tetra-O-metyl-D-glucozơ

Xaacutecđịnh cấu truacutec của coniferin biết trong coniferin số C coacute cấu higravenh S nhiều hơ n số

C coacute cấu higravenh RHướ ng dẫn Cấu truacutec của coniferin lagrave (chuacuteyacute chưa xaacutecđịnh đượ c cấu higravenh nốiđocirci)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 14: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1475

14

ứng vớ i axit D-lactic Viết cocircng thức Fisơ (Fisher) của A vagrave Mur đượ c tạo thagravenh

trong datildey caacutec phản ứng sau

HO H

HOH2C

H OH

OH

CHO

H

Pd HCl lomiddotng BNH3 HCN A -NH4Cl- H2OHOOC-CHOH-CH3 Mur

Hướ ng dẫn Cocircng thức Fisơ của A vagrave Mur

Sản phẩm ưu tiecircn khi nhoacutem -NH2 định hướ ng trans so vớ i nhoacutem -OH

A

HOOHOH

CH2OH

NH2

CN

Mur

C

OH

C OHOH

CH2OH

NH2

CHOHOO

H3

Bagravei 5 (Cacircu 10yacute 3 vograveng 1 năm 2010) Phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem hiđroxyl (-OH)

thườ ng đượ c sử dụng khi chuyển hoaacute giữa caacutec monosaccarit

Viết sơ đồ phản ứng để điều chế α-D-perosinamid

H

OCH3

O

H

CH3NH2

HOH

H HO

H

từ

O OH

HOOH

OH

HO

vagrave caacutec chất cần thiết

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1575

15

(Hiregrua minusu tiordfn

tEcircn claquong vmicroo vTHORNtrYacute equatorial) O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

H

OCH3

O

HCH3

NH2

HOH

H HO

H

3

O OH

HO

OH

OH

HOO

HO

HO

OO

OCH3

LiAlH4

1 TsCl Et3N1 MeOHH+

2 CH3COCH3 H+

O

O

H3C

OO

OCH3

1 NaBH4 EtOH H2O

2 TsCl Et3N

OH3C

OO

OCH3

TsO

H MeOHH+ NaN3

O OCH3

TsO

OH

OH

H3C O OCH3

N3

OH

OH

H3C O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

2 LiAlH4

3 RuO4

Bagravei 6 (Cacircu 27 bagravei t ậ p chuẩ n bị ICHO44 năm 2012)Tổng hợ p thuốc chống virut

Caacutec đườ ng imin lagrave một lớ p hợ p chất rất quan trọng kể cả trong tự nhiecircn vagrave caacutec sản

phẩm tổng hợ p nhacircn tạo Mặc dugrave khocircng hẳn thực sự lagrave caacutec cacbohydrat chuacuteng vẫn

coacute khả năng tươ ng tự như caacutec đườ ng thocircng thườ ng đoacuteng vai trograve lagrave tiền chất của rất

nhiều enzym Becircn cạnh đoacute chuacuteng cũng coacute hoạt tiacutenhđaacuteng chuacuteyacute chống virut hay

chữa trị caacutec rối loạn gen như bệnh Gaucher Bở i vậy coacute rất nhiều cocircng trigravenh tổng

hợ p hữu cơ về caacutec đườ ng imin Xeacutet hai quaacute trigravenh tổng hợ p giả glucozơ DNJ

a) Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian trong sơ đồ A-D

983119

983119983117983141

983112983119983112983119

983113 983105983139983090983119

983152983161983154983145983140983145983150

DBU

983149983085983107983120983106983105

983106983150983119983112

983112983119

983118983137983119983117983141

983117983141983119983112

983118983112983092983119983105983139

983112983090

983120983140983080983119983112983081983090983087983107

983118983112983112983119

983112983119

983112983119

983112983119

A

C13H19IO8

B

C13H18O8

C

C20H26O10

D

C14H20O7

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1675

DBU = 18-diazabixyclo[540]un

b) i Vẽ cấu truacutec caacutec chất tru

ii Nhoacutem triflat (Tf) chuyển

xếp caacutec nhoacutem sau theo thứ t

iii Mặc dugrave xảy ra rất nhan

Đề xuất cấu truacutec hai chất tru

16

ec-7-en983118

983118

ng gian trong sơ đồ J-P

hoacutea một nhoacutem hydroxy thagravenh một nhoacute

ự tăng dần khả năng dễđi ra

chuyển hoacutea từ Q thagravenh DNJ xảy ra th

ng gian Q vagrave Q trong quaacute trigravenh dướ iđ

đi ra tốt Sắp

o 3 giai đoạn

y

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1775

c) Trong hai sơ đồ tổng hợ

đườ ng imin giả furanozơ c

thacircn thiện vớ i mocirci trườ ng

phacircn trung gian Z

Hướ ng dẫn a)

b) i

17

p DNJ trecircn đều dugraveng caacutec dung mocirci hữ

ỉ sử dụng nướ c điều nagravey lagravem quaacute trigravenh

hơ n Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian

cơ tổng hợ p

ổng hợ p rẻ vagrave

vagraveY vagrave tiểu

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1875

18

ii

iii

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1975

19

c

Bagravei tập đề xuất Năm 1999 Menzel đatilde điều chế thagravenh cocircng L-Acosamin một

cacbohydrat dugraveng lagravem thuốc khaacuteng sinh theo sơ đồ sau

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ trecircn viết cơ chế cho caacutec quaacute trigravenh

tạo thagravenh chuacuteng

Hướ ng dẫn

A B D

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2075

20

C E F

G H

Nhận xeacutet Caacutec đề thi hiện nay thườ ng tập trung vagraveo caacutec hợ p chất hữu cơ coacute thật

trong tự nhiecircn Caacutec hợ p chất nagravey thườ ng gồm haihợ pphầnhợ p phần saccarit liecircn

kết ở nguyecircn tử C anome vớ i hợ p phần khocircng phải saccarit khi đoacute hợ p phần

saccarit đượ c gọi lagrave glycon hoặc gốc glycozyl hợ p phần khocircng phải saccarit đượ cgọi lagrave aglycon Dướ iđacircy sẽ trigravenh bagravey lần lượ t caacutec bagravei tập từ khoacute tớ i dễ

Bagravei 6 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2006 )Lin (Linamarin) vagrave Lac (lactrin) lagrave caacutec xiano

glucozit thiecircn mhiecircn Khi thuỷ phacircn Lin Lac trong mocirci trườ ng axit thigrave Lin tạo ra

D-glucozơ axeton vagrave HCN cograven Lac tạo ra D-glucozơ HCN vagrave benzanđehit

Xaacutec định cấu truacutec của Lin vagraveLac ở dạng bền nhất Viết cơ chế phản ứng thuỷ phacircn

LinLac

Hướ ng dẫn Linamarin

D-glucozơ + axeton + HCN

VEumly Lin catilde cEcircu troacutec

OOHO

OH

HO CH3

CH3C

CNOH

Lactrin

D-glucozơ + benzandehit + HCN

OOHO

OH

HO

C6H5CH

CNOH

VEumly Lac catilde cEcircu troacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2175

21

Phản ứng thuỷ phacircn caacutec glucozit nagravey theo cơ chế SN1 thiacute dụ

H3O+

+ O=CH C6H5 + HCN

H2O

+

+

+

O

OHO

HOH

HO

OH

CH

CN

C6

H5

O

HO

OH

HO

OH

+OH2

OOHO

OH

HO

OH

CH

CN

C6H5

H- +O

HO

OH

HO

OH

OH

O

HO

OH

HO

OH

O

HO

OH

HO

OH

β -D-glucopiranozơ bền hơ n α -D-glucopiranozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập rấtđơ n giản phugrave hợ p để giớ i thiệu cho học sinh lagravem quen vớ i

dạng dẫn chất cacbohidrat thườ ng gặp trong tự nhiecircn Học sinh phải nắmchắc khaacutei

niệm vềglycozit để tigravem cấu truacutec phugrave hợ p Tuy nhiecircn trong đề bagravei cho rằng vigraveLin

vagraveLac ở dạng bền nhất necircn liecircn kết glycozit phảiở dạngβ lagrave khocircng thuyết phục Vigrave

khi nhoacutem hemiaxetal đatilde bị khoacutea bở iđatilde higravenh thagravenhliecircn kết glicozit thigrave hai dạngα

vagraveβđatilde lagrave 2 chất khaacutec nhau khocircng cograven trong cacircn bằng vagrave khocircng tự chuyển hoacutea cho

nhau đượ c nữaĐoacute lagrave chưa kể trong cocircng thức của Lac coacute một nguyecircn tử C bất đốikhocircng hề biết cấu higravenh

Bagravei tập đề xuất 61 Phlorizin coacute cocircng thức phacircn tử C21H24O10 thu đượ c từ rễ vagrave vỏ

cacircy taacuteo lecirc hoặc dacircu Thủy phacircn phlorizin coacute mặt emulsin (enzym chuyecircn phacircn cắt

liecircn kếtβ-glicozit) thu đượ c hợ p chất A vagrave D-Glucozơ Xử lyacute phlorizin vớ i lượ ng

dư metyl iođua coacute mặt kali cacbonat sau đoacute thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit thu

đượ c hợ p chất B Xaacutecđịnh cấu truacutec của phlorizin biết cocircng thức của A B như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2275

22

ĐaacutepaacutenBagravei tậpở mức độ tươ ng đốiđơ n giản Dễ thấy cấu truacutec phlorizin lagrave

Bagravei tập đề xuất 62 Coniferin (C16H22O8) đượ c taacutech ra từ nướ c chiết rễ của một

loagravei hoa taacutenở Nauy

Coniferin lagravem mất magraveu nướ c brom nhưng lại khocircng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Oxy hoacutea coniferin bằng HCrO4 thu đượ c hợ p chất A (C14H18O8)Metyl hoacutea A bằng

CH3I coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn sản phẩm trong mocirci trườ ng thu đượ c hợ p

chấtvanilin (4-hydroxy-3-metoxybenzandehit) vagrave 2346-tetra-O-metyl-D-glucozơ

Xaacutecđịnh cấu truacutec của coniferin biết trong coniferin số C coacute cấu higravenh S nhiều hơ n số

C coacute cấu higravenh RHướ ng dẫn Cấu truacutec của coniferin lagrave (chuacuteyacute chưa xaacutecđịnh đượ c cấu higravenh nốiđocirci)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 15: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1575

15

(Hiregrua minusu tiordfn

tEcircn claquong vmicroo vTHORNtrYacute equatorial) O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

H

OCH3

O

HCH3

NH2

HOH

H HO

H

3

O OH

HO

OH

OH

HOO

HO

HO

OO

OCH3

LiAlH4

1 TsCl Et3N1 MeOHH+

2 CH3COCH3 H+

O

O

H3C

OO

OCH3

1 NaBH4 EtOH H2O

2 TsCl Et3N

OH3C

OO

OCH3

TsO

H MeOHH+ NaN3

O OCH3

TsO

OH

OH

H3C O OCH3

N3

OH

OH

H3C O OCH3

H2N

OH

OH

H3C

2 LiAlH4

3 RuO4

Bagravei 6 (Cacircu 27 bagravei t ậ p chuẩ n bị ICHO44 năm 2012)Tổng hợ p thuốc chống virut

Caacutec đườ ng imin lagrave một lớ p hợ p chất rất quan trọng kể cả trong tự nhiecircn vagrave caacutec sản

phẩm tổng hợ p nhacircn tạo Mặc dugrave khocircng hẳn thực sự lagrave caacutec cacbohydrat chuacuteng vẫn

coacute khả năng tươ ng tự như caacutec đườ ng thocircng thườ ng đoacuteng vai trograve lagrave tiền chất của rất

nhiều enzym Becircn cạnh đoacute chuacuteng cũng coacute hoạt tiacutenhđaacuteng chuacuteyacute chống virut hay

chữa trị caacutec rối loạn gen như bệnh Gaucher Bở i vậy coacute rất nhiều cocircng trigravenh tổng

hợ p hữu cơ về caacutec đườ ng imin Xeacutet hai quaacute trigravenh tổng hợ p giả glucozơ DNJ

a) Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian trong sơ đồ A-D

983119

983119983117983141

983112983119983112983119

983113 983105983139983090983119

983152983161983154983145983140983145983150

DBU

983149983085983107983120983106983105

983106983150983119983112

983112983119

983118983137983119983117983141

983117983141983119983112

983118983112983092983119983105983139

983112983090

983120983140983080983119983112983081983090983087983107

983118983112983112983119

983112983119

983112983119

983112983119

A

C13H19IO8

B

C13H18O8

C

C20H26O10

D

C14H20O7

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1675

DBU = 18-diazabixyclo[540]un

b) i Vẽ cấu truacutec caacutec chất tru

ii Nhoacutem triflat (Tf) chuyển

xếp caacutec nhoacutem sau theo thứ t

iii Mặc dugrave xảy ra rất nhan

Đề xuất cấu truacutec hai chất tru

16

ec-7-en983118

983118

ng gian trong sơ đồ J-P

hoacutea một nhoacutem hydroxy thagravenh một nhoacute

ự tăng dần khả năng dễđi ra

chuyển hoacutea từ Q thagravenh DNJ xảy ra th

ng gian Q vagrave Q trong quaacute trigravenh dướ iđ

đi ra tốt Sắp

o 3 giai đoạn

y

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1775

c) Trong hai sơ đồ tổng hợ

đườ ng imin giả furanozơ c

thacircn thiện vớ i mocirci trườ ng

phacircn trung gian Z

Hướ ng dẫn a)

b) i

17

p DNJ trecircn đều dugraveng caacutec dung mocirci hữ

ỉ sử dụng nướ c điều nagravey lagravem quaacute trigravenh

hơ n Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian

cơ tổng hợ p

ổng hợ p rẻ vagrave

vagraveY vagrave tiểu

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1875

18

ii

iii

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1975

19

c

Bagravei tập đề xuất Năm 1999 Menzel đatilde điều chế thagravenh cocircng L-Acosamin một

cacbohydrat dugraveng lagravem thuốc khaacuteng sinh theo sơ đồ sau

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ trecircn viết cơ chế cho caacutec quaacute trigravenh

tạo thagravenh chuacuteng

Hướ ng dẫn

A B D

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2075

20

C E F

G H

Nhận xeacutet Caacutec đề thi hiện nay thườ ng tập trung vagraveo caacutec hợ p chất hữu cơ coacute thật

trong tự nhiecircn Caacutec hợ p chất nagravey thườ ng gồm haihợ pphầnhợ p phần saccarit liecircn

kết ở nguyecircn tử C anome vớ i hợ p phần khocircng phải saccarit khi đoacute hợ p phần

saccarit đượ c gọi lagrave glycon hoặc gốc glycozyl hợ p phần khocircng phải saccarit đượ cgọi lagrave aglycon Dướ iđacircy sẽ trigravenh bagravey lần lượ t caacutec bagravei tập từ khoacute tớ i dễ

Bagravei 6 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2006 )Lin (Linamarin) vagrave Lac (lactrin) lagrave caacutec xiano

glucozit thiecircn mhiecircn Khi thuỷ phacircn Lin Lac trong mocirci trườ ng axit thigrave Lin tạo ra

D-glucozơ axeton vagrave HCN cograven Lac tạo ra D-glucozơ HCN vagrave benzanđehit

Xaacutec định cấu truacutec của Lin vagraveLac ở dạng bền nhất Viết cơ chế phản ứng thuỷ phacircn

LinLac

Hướ ng dẫn Linamarin

D-glucozơ + axeton + HCN

VEumly Lin catilde cEcircu troacutec

OOHO

OH

HO CH3

CH3C

CNOH

Lactrin

D-glucozơ + benzandehit + HCN

OOHO

OH

HO

C6H5CH

CNOH

VEumly Lac catilde cEcircu troacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2175

21

Phản ứng thuỷ phacircn caacutec glucozit nagravey theo cơ chế SN1 thiacute dụ

H3O+

+ O=CH C6H5 + HCN

H2O

+

+

+

O

OHO

HOH

HO

OH

CH

CN

C6

H5

O

HO

OH

HO

OH

+OH2

OOHO

OH

HO

OH

CH

CN

C6H5

H- +O

HO

OH

HO

OH

OH

O

HO

OH

HO

OH

O

HO

OH

HO

OH

β -D-glucopiranozơ bền hơ n α -D-glucopiranozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập rấtđơ n giản phugrave hợ p để giớ i thiệu cho học sinh lagravem quen vớ i

dạng dẫn chất cacbohidrat thườ ng gặp trong tự nhiecircn Học sinh phải nắmchắc khaacutei

niệm vềglycozit để tigravem cấu truacutec phugrave hợ p Tuy nhiecircn trong đề bagravei cho rằng vigraveLin

vagraveLac ở dạng bền nhất necircn liecircn kết glycozit phảiở dạngβ lagrave khocircng thuyết phục Vigrave

khi nhoacutem hemiaxetal đatilde bị khoacutea bở iđatilde higravenh thagravenhliecircn kết glicozit thigrave hai dạngα

vagraveβđatilde lagrave 2 chất khaacutec nhau khocircng cograven trong cacircn bằng vagrave khocircng tự chuyển hoacutea cho

nhau đượ c nữaĐoacute lagrave chưa kể trong cocircng thức của Lac coacute một nguyecircn tử C bất đốikhocircng hề biết cấu higravenh

Bagravei tập đề xuất 61 Phlorizin coacute cocircng thức phacircn tử C21H24O10 thu đượ c từ rễ vagrave vỏ

cacircy taacuteo lecirc hoặc dacircu Thủy phacircn phlorizin coacute mặt emulsin (enzym chuyecircn phacircn cắt

liecircn kếtβ-glicozit) thu đượ c hợ p chất A vagrave D-Glucozơ Xử lyacute phlorizin vớ i lượ ng

dư metyl iođua coacute mặt kali cacbonat sau đoacute thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit thu

đượ c hợ p chất B Xaacutecđịnh cấu truacutec của phlorizin biết cocircng thức của A B như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2275

22

ĐaacutepaacutenBagravei tậpở mức độ tươ ng đốiđơ n giản Dễ thấy cấu truacutec phlorizin lagrave

Bagravei tập đề xuất 62 Coniferin (C16H22O8) đượ c taacutech ra từ nướ c chiết rễ của một

loagravei hoa taacutenở Nauy

Coniferin lagravem mất magraveu nướ c brom nhưng lại khocircng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Oxy hoacutea coniferin bằng HCrO4 thu đượ c hợ p chất A (C14H18O8)Metyl hoacutea A bằng

CH3I coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn sản phẩm trong mocirci trườ ng thu đượ c hợ p

chấtvanilin (4-hydroxy-3-metoxybenzandehit) vagrave 2346-tetra-O-metyl-D-glucozơ

Xaacutecđịnh cấu truacutec của coniferin biết trong coniferin số C coacute cấu higravenh S nhiều hơ n số

C coacute cấu higravenh RHướ ng dẫn Cấu truacutec của coniferin lagrave (chuacuteyacute chưa xaacutecđịnh đượ c cấu higravenh nốiđocirci)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 16: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1675

DBU = 18-diazabixyclo[540]un

b) i Vẽ cấu truacutec caacutec chất tru

ii Nhoacutem triflat (Tf) chuyển

xếp caacutec nhoacutem sau theo thứ t

iii Mặc dugrave xảy ra rất nhan

Đề xuất cấu truacutec hai chất tru

16

ec-7-en983118

983118

ng gian trong sơ đồ J-P

hoacutea một nhoacutem hydroxy thagravenh một nhoacute

ự tăng dần khả năng dễđi ra

chuyển hoacutea từ Q thagravenh DNJ xảy ra th

ng gian Q vagrave Q trong quaacute trigravenh dướ iđ

đi ra tốt Sắp

o 3 giai đoạn

y

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1775

c) Trong hai sơ đồ tổng hợ

đườ ng imin giả furanozơ c

thacircn thiện vớ i mocirci trườ ng

phacircn trung gian Z

Hướ ng dẫn a)

b) i

17

p DNJ trecircn đều dugraveng caacutec dung mocirci hữ

ỉ sử dụng nướ c điều nagravey lagravem quaacute trigravenh

hơ n Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian

cơ tổng hợ p

ổng hợ p rẻ vagrave

vagraveY vagrave tiểu

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1875

18

ii

iii

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1975

19

c

Bagravei tập đề xuất Năm 1999 Menzel đatilde điều chế thagravenh cocircng L-Acosamin một

cacbohydrat dugraveng lagravem thuốc khaacuteng sinh theo sơ đồ sau

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ trecircn viết cơ chế cho caacutec quaacute trigravenh

tạo thagravenh chuacuteng

Hướ ng dẫn

A B D

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2075

20

C E F

G H

Nhận xeacutet Caacutec đề thi hiện nay thườ ng tập trung vagraveo caacutec hợ p chất hữu cơ coacute thật

trong tự nhiecircn Caacutec hợ p chất nagravey thườ ng gồm haihợ pphầnhợ p phần saccarit liecircn

kết ở nguyecircn tử C anome vớ i hợ p phần khocircng phải saccarit khi đoacute hợ p phần

saccarit đượ c gọi lagrave glycon hoặc gốc glycozyl hợ p phần khocircng phải saccarit đượ cgọi lagrave aglycon Dướ iđacircy sẽ trigravenh bagravey lần lượ t caacutec bagravei tập từ khoacute tớ i dễ

Bagravei 6 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2006 )Lin (Linamarin) vagrave Lac (lactrin) lagrave caacutec xiano

glucozit thiecircn mhiecircn Khi thuỷ phacircn Lin Lac trong mocirci trườ ng axit thigrave Lin tạo ra

D-glucozơ axeton vagrave HCN cograven Lac tạo ra D-glucozơ HCN vagrave benzanđehit

Xaacutec định cấu truacutec của Lin vagraveLac ở dạng bền nhất Viết cơ chế phản ứng thuỷ phacircn

LinLac

Hướ ng dẫn Linamarin

D-glucozơ + axeton + HCN

VEumly Lin catilde cEcircu troacutec

OOHO

OH

HO CH3

CH3C

CNOH

Lactrin

D-glucozơ + benzandehit + HCN

OOHO

OH

HO

C6H5CH

CNOH

VEumly Lac catilde cEcircu troacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2175

21

Phản ứng thuỷ phacircn caacutec glucozit nagravey theo cơ chế SN1 thiacute dụ

H3O+

+ O=CH C6H5 + HCN

H2O

+

+

+

O

OHO

HOH

HO

OH

CH

CN

C6

H5

O

HO

OH

HO

OH

+OH2

OOHO

OH

HO

OH

CH

CN

C6H5

H- +O

HO

OH

HO

OH

OH

O

HO

OH

HO

OH

O

HO

OH

HO

OH

β -D-glucopiranozơ bền hơ n α -D-glucopiranozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập rấtđơ n giản phugrave hợ p để giớ i thiệu cho học sinh lagravem quen vớ i

dạng dẫn chất cacbohidrat thườ ng gặp trong tự nhiecircn Học sinh phải nắmchắc khaacutei

niệm vềglycozit để tigravem cấu truacutec phugrave hợ p Tuy nhiecircn trong đề bagravei cho rằng vigraveLin

vagraveLac ở dạng bền nhất necircn liecircn kết glycozit phảiở dạngβ lagrave khocircng thuyết phục Vigrave

khi nhoacutem hemiaxetal đatilde bị khoacutea bở iđatilde higravenh thagravenhliecircn kết glicozit thigrave hai dạngα

vagraveβđatilde lagrave 2 chất khaacutec nhau khocircng cograven trong cacircn bằng vagrave khocircng tự chuyển hoacutea cho

nhau đượ c nữaĐoacute lagrave chưa kể trong cocircng thức của Lac coacute một nguyecircn tử C bất đốikhocircng hề biết cấu higravenh

Bagravei tập đề xuất 61 Phlorizin coacute cocircng thức phacircn tử C21H24O10 thu đượ c từ rễ vagrave vỏ

cacircy taacuteo lecirc hoặc dacircu Thủy phacircn phlorizin coacute mặt emulsin (enzym chuyecircn phacircn cắt

liecircn kếtβ-glicozit) thu đượ c hợ p chất A vagrave D-Glucozơ Xử lyacute phlorizin vớ i lượ ng

dư metyl iođua coacute mặt kali cacbonat sau đoacute thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit thu

đượ c hợ p chất B Xaacutecđịnh cấu truacutec của phlorizin biết cocircng thức của A B như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2275

22

ĐaacutepaacutenBagravei tậpở mức độ tươ ng đốiđơ n giản Dễ thấy cấu truacutec phlorizin lagrave

Bagravei tập đề xuất 62 Coniferin (C16H22O8) đượ c taacutech ra từ nướ c chiết rễ của một

loagravei hoa taacutenở Nauy

Coniferin lagravem mất magraveu nướ c brom nhưng lại khocircng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Oxy hoacutea coniferin bằng HCrO4 thu đượ c hợ p chất A (C14H18O8)Metyl hoacutea A bằng

CH3I coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn sản phẩm trong mocirci trườ ng thu đượ c hợ p

chấtvanilin (4-hydroxy-3-metoxybenzandehit) vagrave 2346-tetra-O-metyl-D-glucozơ

Xaacutecđịnh cấu truacutec của coniferin biết trong coniferin số C coacute cấu higravenh S nhiều hơ n số

C coacute cấu higravenh RHướ ng dẫn Cấu truacutec của coniferin lagrave (chuacuteyacute chưa xaacutecđịnh đượ c cấu higravenh nốiđocirci)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 17: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1775

c) Trong hai sơ đồ tổng hợ

đườ ng imin giả furanozơ c

thacircn thiện vớ i mocirci trườ ng

phacircn trung gian Z

Hướ ng dẫn a)

b) i

17

p DNJ trecircn đều dugraveng caacutec dung mocirci hữ

ỉ sử dụng nướ c điều nagravey lagravem quaacute trigravenh

hơ n Vẽ cấu truacutec caacutec chất trung gian

cơ tổng hợ p

ổng hợ p rẻ vagrave

vagraveY vagrave tiểu

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1875

18

ii

iii

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1975

19

c

Bagravei tập đề xuất Năm 1999 Menzel đatilde điều chế thagravenh cocircng L-Acosamin một

cacbohydrat dugraveng lagravem thuốc khaacuteng sinh theo sơ đồ sau

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ trecircn viết cơ chế cho caacutec quaacute trigravenh

tạo thagravenh chuacuteng

Hướ ng dẫn

A B D

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2075

20

C E F

G H

Nhận xeacutet Caacutec đề thi hiện nay thườ ng tập trung vagraveo caacutec hợ p chất hữu cơ coacute thật

trong tự nhiecircn Caacutec hợ p chất nagravey thườ ng gồm haihợ pphầnhợ p phần saccarit liecircn

kết ở nguyecircn tử C anome vớ i hợ p phần khocircng phải saccarit khi đoacute hợ p phần

saccarit đượ c gọi lagrave glycon hoặc gốc glycozyl hợ p phần khocircng phải saccarit đượ cgọi lagrave aglycon Dướ iđacircy sẽ trigravenh bagravey lần lượ t caacutec bagravei tập từ khoacute tớ i dễ

Bagravei 6 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2006 )Lin (Linamarin) vagrave Lac (lactrin) lagrave caacutec xiano

glucozit thiecircn mhiecircn Khi thuỷ phacircn Lin Lac trong mocirci trườ ng axit thigrave Lin tạo ra

D-glucozơ axeton vagrave HCN cograven Lac tạo ra D-glucozơ HCN vagrave benzanđehit

Xaacutec định cấu truacutec của Lin vagraveLac ở dạng bền nhất Viết cơ chế phản ứng thuỷ phacircn

LinLac

Hướ ng dẫn Linamarin

D-glucozơ + axeton + HCN

VEumly Lin catilde cEcircu troacutec

OOHO

OH

HO CH3

CH3C

CNOH

Lactrin

D-glucozơ + benzandehit + HCN

OOHO

OH

HO

C6H5CH

CNOH

VEumly Lac catilde cEcircu troacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2175

21

Phản ứng thuỷ phacircn caacutec glucozit nagravey theo cơ chế SN1 thiacute dụ

H3O+

+ O=CH C6H5 + HCN

H2O

+

+

+

O

OHO

HOH

HO

OH

CH

CN

C6

H5

O

HO

OH

HO

OH

+OH2

OOHO

OH

HO

OH

CH

CN

C6H5

H- +O

HO

OH

HO

OH

OH

O

HO

OH

HO

OH

O

HO

OH

HO

OH

β -D-glucopiranozơ bền hơ n α -D-glucopiranozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập rấtđơ n giản phugrave hợ p để giớ i thiệu cho học sinh lagravem quen vớ i

dạng dẫn chất cacbohidrat thườ ng gặp trong tự nhiecircn Học sinh phải nắmchắc khaacutei

niệm vềglycozit để tigravem cấu truacutec phugrave hợ p Tuy nhiecircn trong đề bagravei cho rằng vigraveLin

vagraveLac ở dạng bền nhất necircn liecircn kết glycozit phảiở dạngβ lagrave khocircng thuyết phục Vigrave

khi nhoacutem hemiaxetal đatilde bị khoacutea bở iđatilde higravenh thagravenhliecircn kết glicozit thigrave hai dạngα

vagraveβđatilde lagrave 2 chất khaacutec nhau khocircng cograven trong cacircn bằng vagrave khocircng tự chuyển hoacutea cho

nhau đượ c nữaĐoacute lagrave chưa kể trong cocircng thức của Lac coacute một nguyecircn tử C bất đốikhocircng hề biết cấu higravenh

Bagravei tập đề xuất 61 Phlorizin coacute cocircng thức phacircn tử C21H24O10 thu đượ c từ rễ vagrave vỏ

cacircy taacuteo lecirc hoặc dacircu Thủy phacircn phlorizin coacute mặt emulsin (enzym chuyecircn phacircn cắt

liecircn kếtβ-glicozit) thu đượ c hợ p chất A vagrave D-Glucozơ Xử lyacute phlorizin vớ i lượ ng

dư metyl iođua coacute mặt kali cacbonat sau đoacute thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit thu

đượ c hợ p chất B Xaacutecđịnh cấu truacutec của phlorizin biết cocircng thức của A B như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2275

22

ĐaacutepaacutenBagravei tậpở mức độ tươ ng đốiđơ n giản Dễ thấy cấu truacutec phlorizin lagrave

Bagravei tập đề xuất 62 Coniferin (C16H22O8) đượ c taacutech ra từ nướ c chiết rễ của một

loagravei hoa taacutenở Nauy

Coniferin lagravem mất magraveu nướ c brom nhưng lại khocircng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Oxy hoacutea coniferin bằng HCrO4 thu đượ c hợ p chất A (C14H18O8)Metyl hoacutea A bằng

CH3I coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn sản phẩm trong mocirci trườ ng thu đượ c hợ p

chấtvanilin (4-hydroxy-3-metoxybenzandehit) vagrave 2346-tetra-O-metyl-D-glucozơ

Xaacutecđịnh cấu truacutec của coniferin biết trong coniferin số C coacute cấu higravenh S nhiều hơ n số

C coacute cấu higravenh RHướ ng dẫn Cấu truacutec của coniferin lagrave (chuacuteyacute chưa xaacutecđịnh đượ c cấu higravenh nốiđocirci)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 18: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1875

18

ii

iii

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1975

19

c

Bagravei tập đề xuất Năm 1999 Menzel đatilde điều chế thagravenh cocircng L-Acosamin một

cacbohydrat dugraveng lagravem thuốc khaacuteng sinh theo sơ đồ sau

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ trecircn viết cơ chế cho caacutec quaacute trigravenh

tạo thagravenh chuacuteng

Hướ ng dẫn

A B D

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2075

20

C E F

G H

Nhận xeacutet Caacutec đề thi hiện nay thườ ng tập trung vagraveo caacutec hợ p chất hữu cơ coacute thật

trong tự nhiecircn Caacutec hợ p chất nagravey thườ ng gồm haihợ pphầnhợ p phần saccarit liecircn

kết ở nguyecircn tử C anome vớ i hợ p phần khocircng phải saccarit khi đoacute hợ p phần

saccarit đượ c gọi lagrave glycon hoặc gốc glycozyl hợ p phần khocircng phải saccarit đượ cgọi lagrave aglycon Dướ iđacircy sẽ trigravenh bagravey lần lượ t caacutec bagravei tập từ khoacute tớ i dễ

Bagravei 6 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2006 )Lin (Linamarin) vagrave Lac (lactrin) lagrave caacutec xiano

glucozit thiecircn mhiecircn Khi thuỷ phacircn Lin Lac trong mocirci trườ ng axit thigrave Lin tạo ra

D-glucozơ axeton vagrave HCN cograven Lac tạo ra D-glucozơ HCN vagrave benzanđehit

Xaacutec định cấu truacutec của Lin vagraveLac ở dạng bền nhất Viết cơ chế phản ứng thuỷ phacircn

LinLac

Hướ ng dẫn Linamarin

D-glucozơ + axeton + HCN

VEumly Lin catilde cEcircu troacutec

OOHO

OH

HO CH3

CH3C

CNOH

Lactrin

D-glucozơ + benzandehit + HCN

OOHO

OH

HO

C6H5CH

CNOH

VEumly Lac catilde cEcircu troacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2175

21

Phản ứng thuỷ phacircn caacutec glucozit nagravey theo cơ chế SN1 thiacute dụ

H3O+

+ O=CH C6H5 + HCN

H2O

+

+

+

O

OHO

HOH

HO

OH

CH

CN

C6

H5

O

HO

OH

HO

OH

+OH2

OOHO

OH

HO

OH

CH

CN

C6H5

H- +O

HO

OH

HO

OH

OH

O

HO

OH

HO

OH

O

HO

OH

HO

OH

β -D-glucopiranozơ bền hơ n α -D-glucopiranozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập rấtđơ n giản phugrave hợ p để giớ i thiệu cho học sinh lagravem quen vớ i

dạng dẫn chất cacbohidrat thườ ng gặp trong tự nhiecircn Học sinh phải nắmchắc khaacutei

niệm vềglycozit để tigravem cấu truacutec phugrave hợ p Tuy nhiecircn trong đề bagravei cho rằng vigraveLin

vagraveLac ở dạng bền nhất necircn liecircn kết glycozit phảiở dạngβ lagrave khocircng thuyết phục Vigrave

khi nhoacutem hemiaxetal đatilde bị khoacutea bở iđatilde higravenh thagravenhliecircn kết glicozit thigrave hai dạngα

vagraveβđatilde lagrave 2 chất khaacutec nhau khocircng cograven trong cacircn bằng vagrave khocircng tự chuyển hoacutea cho

nhau đượ c nữaĐoacute lagrave chưa kể trong cocircng thức của Lac coacute một nguyecircn tử C bất đốikhocircng hề biết cấu higravenh

Bagravei tập đề xuất 61 Phlorizin coacute cocircng thức phacircn tử C21H24O10 thu đượ c từ rễ vagrave vỏ

cacircy taacuteo lecirc hoặc dacircu Thủy phacircn phlorizin coacute mặt emulsin (enzym chuyecircn phacircn cắt

liecircn kếtβ-glicozit) thu đượ c hợ p chất A vagrave D-Glucozơ Xử lyacute phlorizin vớ i lượ ng

dư metyl iođua coacute mặt kali cacbonat sau đoacute thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit thu

đượ c hợ p chất B Xaacutecđịnh cấu truacutec của phlorizin biết cocircng thức của A B như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2275

22

ĐaacutepaacutenBagravei tậpở mức độ tươ ng đốiđơ n giản Dễ thấy cấu truacutec phlorizin lagrave

Bagravei tập đề xuất 62 Coniferin (C16H22O8) đượ c taacutech ra từ nướ c chiết rễ của một

loagravei hoa taacutenở Nauy

Coniferin lagravem mất magraveu nướ c brom nhưng lại khocircng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Oxy hoacutea coniferin bằng HCrO4 thu đượ c hợ p chất A (C14H18O8)Metyl hoacutea A bằng

CH3I coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn sản phẩm trong mocirci trườ ng thu đượ c hợ p

chấtvanilin (4-hydroxy-3-metoxybenzandehit) vagrave 2346-tetra-O-metyl-D-glucozơ

Xaacutecđịnh cấu truacutec của coniferin biết trong coniferin số C coacute cấu higravenh S nhiều hơ n số

C coacute cấu higravenh RHướ ng dẫn Cấu truacutec của coniferin lagrave (chuacuteyacute chưa xaacutecđịnh đượ c cấu higravenh nốiđocirci)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 19: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 1975

19

c

Bagravei tập đề xuất Năm 1999 Menzel đatilde điều chế thagravenh cocircng L-Acosamin một

cacbohydrat dugraveng lagravem thuốc khaacuteng sinh theo sơ đồ sau

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ trecircn viết cơ chế cho caacutec quaacute trigravenh

tạo thagravenh chuacuteng

Hướ ng dẫn

A B D

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2075

20

C E F

G H

Nhận xeacutet Caacutec đề thi hiện nay thườ ng tập trung vagraveo caacutec hợ p chất hữu cơ coacute thật

trong tự nhiecircn Caacutec hợ p chất nagravey thườ ng gồm haihợ pphầnhợ p phần saccarit liecircn

kết ở nguyecircn tử C anome vớ i hợ p phần khocircng phải saccarit khi đoacute hợ p phần

saccarit đượ c gọi lagrave glycon hoặc gốc glycozyl hợ p phần khocircng phải saccarit đượ cgọi lagrave aglycon Dướ iđacircy sẽ trigravenh bagravey lần lượ t caacutec bagravei tập từ khoacute tớ i dễ

Bagravei 6 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2006 )Lin (Linamarin) vagrave Lac (lactrin) lagrave caacutec xiano

glucozit thiecircn mhiecircn Khi thuỷ phacircn Lin Lac trong mocirci trườ ng axit thigrave Lin tạo ra

D-glucozơ axeton vagrave HCN cograven Lac tạo ra D-glucozơ HCN vagrave benzanđehit

Xaacutec định cấu truacutec của Lin vagraveLac ở dạng bền nhất Viết cơ chế phản ứng thuỷ phacircn

LinLac

Hướ ng dẫn Linamarin

D-glucozơ + axeton + HCN

VEumly Lin catilde cEcircu troacutec

OOHO

OH

HO CH3

CH3C

CNOH

Lactrin

D-glucozơ + benzandehit + HCN

OOHO

OH

HO

C6H5CH

CNOH

VEumly Lac catilde cEcircu troacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2175

21

Phản ứng thuỷ phacircn caacutec glucozit nagravey theo cơ chế SN1 thiacute dụ

H3O+

+ O=CH C6H5 + HCN

H2O

+

+

+

O

OHO

HOH

HO

OH

CH

CN

C6

H5

O

HO

OH

HO

OH

+OH2

OOHO

OH

HO

OH

CH

CN

C6H5

H- +O

HO

OH

HO

OH

OH

O

HO

OH

HO

OH

O

HO

OH

HO

OH

β -D-glucopiranozơ bền hơ n α -D-glucopiranozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập rấtđơ n giản phugrave hợ p để giớ i thiệu cho học sinh lagravem quen vớ i

dạng dẫn chất cacbohidrat thườ ng gặp trong tự nhiecircn Học sinh phải nắmchắc khaacutei

niệm vềglycozit để tigravem cấu truacutec phugrave hợ p Tuy nhiecircn trong đề bagravei cho rằng vigraveLin

vagraveLac ở dạng bền nhất necircn liecircn kết glycozit phảiở dạngβ lagrave khocircng thuyết phục Vigrave

khi nhoacutem hemiaxetal đatilde bị khoacutea bở iđatilde higravenh thagravenhliecircn kết glicozit thigrave hai dạngα

vagraveβđatilde lagrave 2 chất khaacutec nhau khocircng cograven trong cacircn bằng vagrave khocircng tự chuyển hoacutea cho

nhau đượ c nữaĐoacute lagrave chưa kể trong cocircng thức của Lac coacute một nguyecircn tử C bất đốikhocircng hề biết cấu higravenh

Bagravei tập đề xuất 61 Phlorizin coacute cocircng thức phacircn tử C21H24O10 thu đượ c từ rễ vagrave vỏ

cacircy taacuteo lecirc hoặc dacircu Thủy phacircn phlorizin coacute mặt emulsin (enzym chuyecircn phacircn cắt

liecircn kếtβ-glicozit) thu đượ c hợ p chất A vagrave D-Glucozơ Xử lyacute phlorizin vớ i lượ ng

dư metyl iođua coacute mặt kali cacbonat sau đoacute thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit thu

đượ c hợ p chất B Xaacutecđịnh cấu truacutec của phlorizin biết cocircng thức của A B như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2275

22

ĐaacutepaacutenBagravei tậpở mức độ tươ ng đốiđơ n giản Dễ thấy cấu truacutec phlorizin lagrave

Bagravei tập đề xuất 62 Coniferin (C16H22O8) đượ c taacutech ra từ nướ c chiết rễ của một

loagravei hoa taacutenở Nauy

Coniferin lagravem mất magraveu nướ c brom nhưng lại khocircng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Oxy hoacutea coniferin bằng HCrO4 thu đượ c hợ p chất A (C14H18O8)Metyl hoacutea A bằng

CH3I coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn sản phẩm trong mocirci trườ ng thu đượ c hợ p

chấtvanilin (4-hydroxy-3-metoxybenzandehit) vagrave 2346-tetra-O-metyl-D-glucozơ

Xaacutecđịnh cấu truacutec của coniferin biết trong coniferin số C coacute cấu higravenh S nhiều hơ n số

C coacute cấu higravenh RHướ ng dẫn Cấu truacutec của coniferin lagrave (chuacuteyacute chưa xaacutecđịnh đượ c cấu higravenh nốiđocirci)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 20: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2075

20

C E F

G H

Nhận xeacutet Caacutec đề thi hiện nay thườ ng tập trung vagraveo caacutec hợ p chất hữu cơ coacute thật

trong tự nhiecircn Caacutec hợ p chất nagravey thườ ng gồm haihợ pphầnhợ p phần saccarit liecircn

kết ở nguyecircn tử C anome vớ i hợ p phần khocircng phải saccarit khi đoacute hợ p phần

saccarit đượ c gọi lagrave glycon hoặc gốc glycozyl hợ p phần khocircng phải saccarit đượ cgọi lagrave aglycon Dướ iđacircy sẽ trigravenh bagravey lần lượ t caacutec bagravei tập từ khoacute tớ i dễ

Bagravei 6 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2006 )Lin (Linamarin) vagrave Lac (lactrin) lagrave caacutec xiano

glucozit thiecircn mhiecircn Khi thuỷ phacircn Lin Lac trong mocirci trườ ng axit thigrave Lin tạo ra

D-glucozơ axeton vagrave HCN cograven Lac tạo ra D-glucozơ HCN vagrave benzanđehit

Xaacutec định cấu truacutec của Lin vagraveLac ở dạng bền nhất Viết cơ chế phản ứng thuỷ phacircn

LinLac

Hướ ng dẫn Linamarin

D-glucozơ + axeton + HCN

VEumly Lin catilde cEcircu troacutec

OOHO

OH

HO CH3

CH3C

CNOH

Lactrin

D-glucozơ + benzandehit + HCN

OOHO

OH

HO

C6H5CH

CNOH

VEumly Lac catilde cEcircu troacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2175

21

Phản ứng thuỷ phacircn caacutec glucozit nagravey theo cơ chế SN1 thiacute dụ

H3O+

+ O=CH C6H5 + HCN

H2O

+

+

+

O

OHO

HOH

HO

OH

CH

CN

C6

H5

O

HO

OH

HO

OH

+OH2

OOHO

OH

HO

OH

CH

CN

C6H5

H- +O

HO

OH

HO

OH

OH

O

HO

OH

HO

OH

O

HO

OH

HO

OH

β -D-glucopiranozơ bền hơ n α -D-glucopiranozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập rấtđơ n giản phugrave hợ p để giớ i thiệu cho học sinh lagravem quen vớ i

dạng dẫn chất cacbohidrat thườ ng gặp trong tự nhiecircn Học sinh phải nắmchắc khaacutei

niệm vềglycozit để tigravem cấu truacutec phugrave hợ p Tuy nhiecircn trong đề bagravei cho rằng vigraveLin

vagraveLac ở dạng bền nhất necircn liecircn kết glycozit phảiở dạngβ lagrave khocircng thuyết phục Vigrave

khi nhoacutem hemiaxetal đatilde bị khoacutea bở iđatilde higravenh thagravenhliecircn kết glicozit thigrave hai dạngα

vagraveβđatilde lagrave 2 chất khaacutec nhau khocircng cograven trong cacircn bằng vagrave khocircng tự chuyển hoacutea cho

nhau đượ c nữaĐoacute lagrave chưa kể trong cocircng thức của Lac coacute một nguyecircn tử C bất đốikhocircng hề biết cấu higravenh

Bagravei tập đề xuất 61 Phlorizin coacute cocircng thức phacircn tử C21H24O10 thu đượ c từ rễ vagrave vỏ

cacircy taacuteo lecirc hoặc dacircu Thủy phacircn phlorizin coacute mặt emulsin (enzym chuyecircn phacircn cắt

liecircn kếtβ-glicozit) thu đượ c hợ p chất A vagrave D-Glucozơ Xử lyacute phlorizin vớ i lượ ng

dư metyl iođua coacute mặt kali cacbonat sau đoacute thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit thu

đượ c hợ p chất B Xaacutecđịnh cấu truacutec của phlorizin biết cocircng thức của A B như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2275

22

ĐaacutepaacutenBagravei tậpở mức độ tươ ng đốiđơ n giản Dễ thấy cấu truacutec phlorizin lagrave

Bagravei tập đề xuất 62 Coniferin (C16H22O8) đượ c taacutech ra từ nướ c chiết rễ của một

loagravei hoa taacutenở Nauy

Coniferin lagravem mất magraveu nướ c brom nhưng lại khocircng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Oxy hoacutea coniferin bằng HCrO4 thu đượ c hợ p chất A (C14H18O8)Metyl hoacutea A bằng

CH3I coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn sản phẩm trong mocirci trườ ng thu đượ c hợ p

chấtvanilin (4-hydroxy-3-metoxybenzandehit) vagrave 2346-tetra-O-metyl-D-glucozơ

Xaacutecđịnh cấu truacutec của coniferin biết trong coniferin số C coacute cấu higravenh S nhiều hơ n số

C coacute cấu higravenh RHướ ng dẫn Cấu truacutec của coniferin lagrave (chuacuteyacute chưa xaacutecđịnh đượ c cấu higravenh nốiđocirci)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 21: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2175

21

Phản ứng thuỷ phacircn caacutec glucozit nagravey theo cơ chế SN1 thiacute dụ

H3O+

+ O=CH C6H5 + HCN

H2O

+

+

+

O

OHO

HOH

HO

OH

CH

CN

C6

H5

O

HO

OH

HO

OH

+OH2

OOHO

OH

HO

OH

CH

CN

C6H5

H- +O

HO

OH

HO

OH

OH

O

HO

OH

HO

OH

O

HO

OH

HO

OH

β -D-glucopiranozơ bền hơ n α -D-glucopiranozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập rấtđơ n giản phugrave hợ p để giớ i thiệu cho học sinh lagravem quen vớ i

dạng dẫn chất cacbohidrat thườ ng gặp trong tự nhiecircn Học sinh phải nắmchắc khaacutei

niệm vềglycozit để tigravem cấu truacutec phugrave hợ p Tuy nhiecircn trong đề bagravei cho rằng vigraveLin

vagraveLac ở dạng bền nhất necircn liecircn kết glycozit phảiở dạngβ lagrave khocircng thuyết phục Vigrave

khi nhoacutem hemiaxetal đatilde bị khoacutea bở iđatilde higravenh thagravenhliecircn kết glicozit thigrave hai dạngα

vagraveβđatilde lagrave 2 chất khaacutec nhau khocircng cograven trong cacircn bằng vagrave khocircng tự chuyển hoacutea cho

nhau đượ c nữaĐoacute lagrave chưa kể trong cocircng thức của Lac coacute một nguyecircn tử C bất đốikhocircng hề biết cấu higravenh

Bagravei tập đề xuất 61 Phlorizin coacute cocircng thức phacircn tử C21H24O10 thu đượ c từ rễ vagrave vỏ

cacircy taacuteo lecirc hoặc dacircu Thủy phacircn phlorizin coacute mặt emulsin (enzym chuyecircn phacircn cắt

liecircn kếtβ-glicozit) thu đượ c hợ p chất A vagrave D-Glucozơ Xử lyacute phlorizin vớ i lượ ng

dư metyl iođua coacute mặt kali cacbonat sau đoacute thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit thu

đượ c hợ p chất B Xaacutecđịnh cấu truacutec của phlorizin biết cocircng thức của A B như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2275

22

ĐaacutepaacutenBagravei tậpở mức độ tươ ng đốiđơ n giản Dễ thấy cấu truacutec phlorizin lagrave

Bagravei tập đề xuất 62 Coniferin (C16H22O8) đượ c taacutech ra từ nướ c chiết rễ của một

loagravei hoa taacutenở Nauy

Coniferin lagravem mất magraveu nướ c brom nhưng lại khocircng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Oxy hoacutea coniferin bằng HCrO4 thu đượ c hợ p chất A (C14H18O8)Metyl hoacutea A bằng

CH3I coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn sản phẩm trong mocirci trườ ng thu đượ c hợ p

chấtvanilin (4-hydroxy-3-metoxybenzandehit) vagrave 2346-tetra-O-metyl-D-glucozơ

Xaacutecđịnh cấu truacutec của coniferin biết trong coniferin số C coacute cấu higravenh S nhiều hơ n số

C coacute cấu higravenh RHướ ng dẫn Cấu truacutec của coniferin lagrave (chuacuteyacute chưa xaacutecđịnh đượ c cấu higravenh nốiđocirci)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 22: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2275

22

ĐaacutepaacutenBagravei tậpở mức độ tươ ng đốiđơ n giản Dễ thấy cấu truacutec phlorizin lagrave

Bagravei tập đề xuất 62 Coniferin (C16H22O8) đượ c taacutech ra từ nướ c chiết rễ của một

loagravei hoa taacutenở Nauy

Coniferin lagravem mất magraveu nướ c brom nhưng lại khocircng phản ứng vớ i thuốc thử Feling

Oxy hoacutea coniferin bằng HCrO4 thu đượ c hợ p chất A (C14H18O8)Metyl hoacutea A bằng

CH3I coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn sản phẩm trong mocirci trườ ng thu đượ c hợ p

chấtvanilin (4-hydroxy-3-metoxybenzandehit) vagrave 2346-tetra-O-metyl-D-glucozơ

Xaacutecđịnh cấu truacutec của coniferin biết trong coniferin số C coacute cấu higravenh S nhiều hơ n số

C coacute cấu higravenh RHướ ng dẫn Cấu truacutec của coniferin lagrave (chuacuteyacute chưa xaacutecđịnh đượ c cấu higravenh nốiđocirci)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 23: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2375

Phản ứngoxy hoacutea

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức

bở i thocircng thườ ng vớ i hợ p c

thuốc thử Feling nhưng khocirc

Bagravei tập đề xuất 63 Hợ p

trong một số loagravei cacircy do cphacircn hợ p chất A bằng en

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể

O OH

C

Cu

Xaacutecđịnh cấu truacutec của AHướ ng dẫn Xaacutecđịnh B

23

độ khoacute hơ n bagravei tập đề xuất 61 Học sin

ất cacbohidrat thigrave hay gặp trườ ng hợ p c

ng coacute phản ứng vớ i nướ c brom (xetozơ h

chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất đ

chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động v

ym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C

đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

HCl

l AlCl3

BCH3COONa

(CH3CO)2O toC

Pd

dễ luacuteng tuacuteng

phản ứng vớ i

ở hoặc vograveng)

ộc đượ c tạo ra

t coacute vuacute Thủy

1H6O3) vagrave D-

CA

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 24: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2475

24

Cấu truacutec của A lagrave

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mứcđộ khoacute cao Bướ c xaacutecđịnh B cần dựa vagraveo cocircng thức phacircn

tử nhưng khoacute nhất nằmởđiểm phải xaacutecđịnhđượ ccầu higravenh nốiđocirci ở dạng cis chứ

khocircng phải trans Để gợ iyacute cho học sinh coacute thể thecircm vagraveo đề bagravei như sau

Bagravei tập đề xuất 64 Hợ p chất hữu cơ A (C17H18O9) lagrave một chất độc đượ c tạo ra

trong một số loagravei cacircy do cơ chế tự vệ chống lại sacircu bọ vagrave động vật coacute vuacute Thủy

phacircn hợ p chất A bằng enzym emulsin thu đượ c hợ p chất B (C11H6O3) vagrave D-

Glucozơ Hợ p chất B coacute thể đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 25: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2575

25

Đun noacuteng trong nướ c thigrave A bị đồng phacircn hoacutea thagravenh Arsquo Arsquo cũng bị thủy phacircn bở i

enzym emulsin thu đượ c hợ p chất Brsquo (C11H8O4)Đun noacuteng Brsquo vớ iaxit lại thu đượ c

BXaacutec định cấu truacutec của A

Hướ ng dẫn

Bagravei 7(Cacircu 2 yacute 3 vograveng 1 năm 2011)Từ quả bồ k ết ngườ i ta taacutech đượ c hợ p chất K

(C15H18O6) Khi cho K taacutec dụng vớ i CH3IAg2O (dư) rồi thuỷ phacircn vớ i xuacutec taacutec α-

glycozidaza thigrave thu đượ c M (C9H18O5) vagrave N Hợ p chất M thuộc datildey L vớ i cấu higravenh

tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khaacutec C4 vagrave C5 Nếu oxi hoaacute M bằng axit nitric

thigrave trong hỗn hợ p sản phẩm coacute axit axetic magrave khocircng coacute axit propionic hoặc dẫn

xuất của noacute Khi cho N taacutec dụng vớ i dung dịch KMnO4 thigrave tạo thagravenh một cặp đồng

phacircn threo coacute cugraveng cocircng thức phacircn tử C9H10O4 đều khocircng lagravem mất magraveu nướ c brom

Hatildey xaacutec định cocircng thức lập thể của K M N vagrave vẽ cấu dạng bền của K

Hướ ng dẫn Dữ kiện của đầu bagravei cho pheacutep xaacutec định đượ c cấu truacutec của M rồi suy

ra cấu truacutec của hợ p phần gluxit trong K N phải lagrave một anken cấu higravenh trans vigrave

phản ứng vớ i KMnO4 cho sản phẩm lagrave một cặp threo

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 26: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2675

O

OHOH

OH

Me OH

O

C CC6H5

H COOH

HKMnO4 H2

N

Cocircng thức lập thể vagrave cấu dạ

O

OHOH

OH

Me

O CO

C CH C6

H

α

Bagravei tập đề xuất 71 Laevo

kiacute phaacutet minh bở iKrebs dugraveng

trong mocirci trườ ngaxit thu đ

truacutec của Laetrin biết rằng t

bằng nhau

Hướ ng dẫn Cấu truacutec Laetr

Nhận xeacutet Bagravei tập tươ ng đ

coacute cấu higravenh R vagrave S bằng n

cũng như cấu higravenh của

26

Oe

Me OH

OMeOMe

M

OC CH COOH

H

OH

C6H5

HO

(cAEligp threo C9H10O4)

C CC6H5

CH

HO+

ng bền của K

H5

O

O

OHHO

MeHO

CO

mandelonitrin (gọi tắt lagraveLaetrin) đượ c tổ

trong điều trị rối loạn men ruột Khi thủ

ợ c HCN benzandehit axit D-glucuroni

ong Laetrin số nguyecircn tử cacbon coacute cấ

in lagrave

i dễ chỉ coacute mộtyacute khoacute lagrave dữ kiện ldquosố ng

aurdquo Đacircy lagrave dữ kiện giuacutep xaacutecđịnh dạng

guyecircn tử C bất đối của hợ p phần

HOH

H

C CH

C6H5

ng hợ p vagraveđăng

y phacircn Laetrin

Xaacutecđịnh cấu

u higravenh R vagrave S

yecircn tử cacbon

tồn tạiα hay β

aglycon Việc

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 27: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2775

27

xaacutecđịnhcấu higravenhở hợ p chất nagraveyđogravei hỏi học sinh phải nắm rất vững caacutech xaacutecđịnh vagrave

chuacuteyacute vigrave nhoacutem CH2OH của glucozơđatilde chuyển thagravenh nhoacutem COOH necircn độ hơ n

cấpđatilde thay đổi

Bagravei tập đề xuất 72 Hammelitanin(kiacute hiệu H C20H20O14) lagrave hợ p chấttaacutech ra từ cacircy

gỗ phi Hamamelis thể hiện hoạt tiacutenh đặc biệt chống tế bagraveo ung thư

H coacute tiacutenh khử tồn tại trong cacircn bằng anome Thủy phacircn trong dung dịchaxit loatildeng

thu đượ c monosaccarit A (C6H12O6) vagraveB (axit 345-trihydroxybenzoic) Mặt khaacutec

H phản ứng CH3OH coacute mặt HCl khan rồi cho oxy hoacutea sản phẩm vớ i HIO4 thu đượ c

hợ p chất B (C21H20O14)Thủy phacircn trong dung dịchaxit thu đượ c3-hydroxy-2-

oxopropanal D-glixerandehit vagrave B Biết H coacute 2 nguyecircn tử cacbon mang cấu higravenh S

cốđịnh xaacutecđịnh cấu truacutec của H

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của H lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 28: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2875

28

Nhận xeacutet Bagravei tậpđượ c xacircy dựng vớ i mứcđộ khoacute cao hơ n một bậc so vớ i bagravei trướ c

vigrave học sinh chưa coacute kinh nghiệm về monosaccarit mạch phacircn nhaacutenh

Bagravei 8 (Cacircu 3 yacute 3 vograveng 1 năm 2014) Chất trung tiacutenh X (C42H81NO8) lagrave một

glucocerebroside coacute vai trograve kiểm soaacutet quaacute trigravenh trao đổi chất qua magraveng tế bagraveo

Ozon hoacutea X rồi chế hoacutea vớ i (CH3)2SH2O thu đượ c hợ p chất K (C14H28O) vagrave một

dung dịch (dung dịch 1) magrave goacutec quay cực khocircng thay đổi theo thờ i gianChế hoacutea

dung dịch đoacute vớ i β-glucoziđaza thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất L Thủy phacircn L

trong dung dịch NaOH thigrave thu đượ c hợ p chất M (C17H35COONa) vagrave hợ p chất N

chứa nitơ Dung dịch N coacute sự quay hỗ biến vagrave phản ứng vớ i HIO4 cho hỗn hợ p sản

phẩm coacute chứa axit fomic

a) Hatildey cho biết cocircng thức cấu tạo của K M vagrave N

b) Xaacutec định cocircng thức cấu tạo của X

c) Coacute bao nhiecircu đồng phacircn lập thể ứng vớ i cocircng thức cấu tạo của X

Hướ ng dẫn

a) X lagrave hợ p chất thiecircn nhiecircn necircn K vagrave M đều mạch cacbon khocircng phacircn nhaacutenh

Theo đầu bagravei ta xaacutec định đượ c cocircng thức phacircn tử của N lagrave C4H9NO3

Do dung dịch N coacute hiện tượ ng quay hỗ biến do vậy chất N coacute thể đoacuteng vograveng vagrave

xuất hiện OH hemiaxetal

Khi phản ứng vớ i HIO4 tạo hỗn hợ p sản phẩm chứa axit fomic chứng tỏ nhoacutem OH

phải ở cạnh nhoacutem -CHO

Do đoacute N coacute cocircng thức cấu tạo như sau

b) X lagrave hợ p chất trung tiacutenh necircn nhoacutem NH2 của N đatilde bị amit hoacutea

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 29: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 2975

29

Dung dịch 1 chứa O-glicozit của D-glucozơ vớ i N (tức Gluco-O-N) magrave coacute goacutec quay

cực khocircng thay đổi theo thờ i gian chứng tỏ liecircn k ết O-glucozit phải ở C4 của N

(vịtriacute C2 cograven OH tự do nhưng khocircng tạo vograveng hemiaxetal 3 cạnh đượ c) Như vậy

X coacute cocircng thức như sau

c) Ở Xcoacute 3 yếu tố lập thể chưa cho trong đầu bagravei lagrave cấu higravenh của C2 C3 vagrave cấu

higravenh của liecircn k ết đocirci C=C Như số đồng phacircn lập thể coacute cugraveng cocircng thức cấu tạo

của X lagrave 23 = 8

Nhận xeacutet Bagravei tập coacuteyacute tưở ng mớ i từyacute tưở ng nagravey coacute thể xacircy dựng đượ c một lớ p bagravei

tập tươ ng tự rất hay Dướ iđacircy lagrave một bagravei tập đượ c thiết k ế theo hướ ng nagravey

Bagravei tập đề xuất 81 Schizonellin A (kiacute hiệu A) lagrave hợ p chất taacutech ra từmột loagravei nấm

coacute cocircng thức phacircn tử C30H56O11 Cho A taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ c hợ p chất B(C26H46O9) vagrave glycolandehit (C2H4O2)Thủy phacircn B bằng enzym emulsin thu đượ c

C (C24H44O8) vagrave glycolandehit C taacutec dụng vớ i HIO4thu đượ c HCHO HCOOH vagrave

hợ p chất D (cấu higravenh2R 3S) Đun noacuteng D vớ i dung dịch NaOH thu đượ c 23-

đihydroxysuccinandehit hỗn hợ p muốiaxetat vagrave panmitat Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

biết coacute 4 nguyecircn tử C trong A coacute cấu higravenh R

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 30: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3075

30

D C

Cấu truacutec của B

Cấu truacutec của A

O

(R)

(R)

(R)

H

HO

H

C15H31COO

OAc

H

HH

O(S )

(S)

OH

CH2OH

(S)OH

(R)

CH2

OH

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute mức độ khoacute cao học sinh phải giải ngượ c từ dướ i lecircn để tigravem

đượ c cấu tạo trướ c rồi từ dữ kiện về cấu higravenh của A lại giải từ trecircn xuống để

xaacutecđịnh cấu higravenh caacutec chất cho phugrave hợ p

Bagravei tập đề xuất Metylarbutin (C13H18O7) đượ c tigravem thấy trong quả lecirc khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Tollens thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A (C7H8O2) Thủy phacircn A trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C (C6H6O2)

C khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất hiện magraveu vagraveng cam C coacute

tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử khocircng phacircn cực Metylarbutin

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 31: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3175

31

phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm thu đượ c B Thủy

phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-metylglucozơ vagrave A

1 Vẽ cấu truacutec bền nhất cho phacircn tử Metylarbutin

2 Metylarbutin coacute thể đượ c tổng hợ p vớ i hiệu suất rất tốt theo sơ đồ sau

a) Tigravem cấu truacutec thiacutech hợ p cho caacutec chất X Y Z

b) Phản ứng đầu necircn thực hiện trong điều kiện lagravem lạnh hay đun noacuteng Giải thiacutech

c) Viết cơ chế quaacute trigravenh tạo ra Y vagrave Z

Hướ ng dẫn 1 C (C6H6O2) khocircng magraveu nhưng để lacircu trong khocircng khiacute thấy xuất

hiện magraveu vagraveng cam C coacute tiacutenh axit dễ dagraveng lagravem mất magraveu nướ c brom phacircn tử

khocircng phacircn cực Caacutec tiacutenh chất nagravey chỉ ra C lagrave hiđrocircquinon

Để lacircu trong khocircng khiacute thigrave bị oxy hoacutea tạo thagravenh quinon coacute magraveu vagraveng cam

Thủy phacircn A (C7H8O2) trong dung dịch HI đun noacuteng thu đượ c C Vậy A lagrave

Metylarbutin (C13H18O7) thủy phacircn bở i enzim β-glucozidaza thu đượ c D-glucozơ

vagrave A Metylarbutin phản ứng vớ i lượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ ng kiềm

thu đượ c B Thủy phacircn B trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c 2346-tetra-O-

metylglucozơ vagrave A

Những tiacutenh chất nagravey cho thấy Metylarbutin coacute liecircn k ết β-glicozit glucozơ tồn tại ở

dạng vograveng 6 cạnh Vậy Metylarbutin coacute cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 32: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3275

32

2 Cấu truacutec của X lagrave

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

OCOCH3

OCOCH3

Cấu truacutec của Y lagrave

3 Vigrave tạo đồng phacircn α hay β luacutec nagravey chưa quan trọng do đoacute necircn thực hiện ở điều

kiện đun noacuteng để phản ứng xảy ra cho nhanh tiết kiệm thờ i gian vagrave cũng dễ thực

hiện hơ n Khi đun noacuteng sẽ thu đượ c chủ yếu dẫn xuất của dạng β

4 Đacircy lagrave phản ứng SN1 coacute khống chế khocircng gian (đặc thugrave lập thể) bở i hiệu ứng k ề

cơ chế nagravey giuacutep tạo ra hiệu suất cao của quaacute trigravenh điều chế

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 33: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3375

33

O

CH3COO

CH3COO

OCOCH3

Br

OCOCH3

-Br - O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O

CH3COO

CH3COO

O

OCOCH3

O

O-

OCH3

Metylarbutin

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập xacircy dựng theo mức độ khoacute dần bướ c cuối yecircu cầu

học sinh phải thực sự nắm chắc kiến thức về cơ chế phản ứng Cơ chế nagraveyđoacuteng vai

trograve rất quan trọng trong việc tổng hợ p caacutecβ-glicozit

Bagravei 9 (Cacircu 3 yacute 1 vograveng 2 năm 2014) Axit turgorinic (PLMF1) lagrave một hormon thực

vật đoacuteng vai trograve điều khiển sự cử động của laacute cacircy Chẳng hạn noacute điều chỉnh sự cụp

lại của laacute cacircy xấu hổ khi ta chạm vagraveo Hợ p chất PLMF1 coacute tiacutenh axit khocircng phản

ứng vớ i thuốc thử Felinh Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza thu đượ c hợ p

chất A (C6H12SO9 coacute tiacutenh axit phản ứng đượ c vớ i thuốc thử Felinh) vagrave hợ p chất B

Khi đun noacuteng B thấy CO2 taacutech ra vagrave thu đượ c pirogalol Khi metyl hoaacute hoagraven toagraven

PLMF1 thu đượ c hợ p chất C Thuỷ phacircn hoagraven toagraven C bằng axit vocirc cơ thu đượ c

metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat vagrave hợ p chất D (C9H18SO9) Oxi hoaacute D bằng

axit nitric thu đượ c sản phẩm chiacutenh lagrave axit 234-trimetoxipentanđioica) Hatildey xaacutec định cocircng thức của caacutec hợ p chất A B D vagrave PLMF1

b) Trong tự nhiecircn nhoacutem cacboxyl của PEMF1 bị este hoaacute bằng nhoacutem OH ở vị

triacute số 3 của B tạo ra hợ p chất E thuộc nhoacutem depsides (tiếng Hy Lạp coacute ngh ĩ a lagrave coacute

tiacutenh thuộc da) Xaacutec định cocircng thức của E

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 34: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3475

34

Hướ ng dẫn a) Khi thuỷ phacircn PLMF1 bằng β-glucoziđaza chứng tỏ trong PLMF1

coacute liecircn k ết β-glucozit Từ dữ kiện Khi đun noacuteng chất B thấy taacutech ra CO2 cho

pirogalol (l23-trihiđroxibenzen) vagrave khi thuỷ phacircn hoagraven toagraven chất C bằng axit vocirc

cơ thu đượ c metyl 35-đimetoxi-4-hiđroxibenzoat chứng tỏ B lagrave axit 345-

trihiđroxibenzoic

Khi oxi hoaacute D (C9H18SO9) bằng axit nitric thu đượ c axit 234-

trimetoxipentanđioic Vậy D coacute cocircng thức như sau

Từ caacutec dữ kiện trecircn suy ra cocircng thức của PLMF1

b) Cocircng thức của E lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 35: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3575

35

Nhận xeacutet Đacircy lagrave bagravei tập coacute độ khoacute nhấtđịnh vagrave tươ ng đối hay Vigrave lagrave bagravei tập dagravenh

cho thi vograveng 2 necircn thậm chiacute coacute mở rộng hơ n một chuacutet bằng caacutech đưa thecircm

phầnđiều chế như sau

Mở rộng bagravei 9 c) PLMF1đatilde đượ c tổng hợ p nhacircn tạo thagravenh cocircng theo sơ đồ sau

Xaacutecđịnh caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ (từF tớ iN)Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 36: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3675

36

Nhận xeacutet Bướ c tổng hợ pL cần sự vận dụng kiến thứcđatilde thấy trong bagravei tập đề xuất

về metylarbutinở trecircn Coacute thể lagravem bagravei tậpđơ n giản hơ n bằng caacutech cho cocircng thức

phacircn tử caacutec chất Dướ iđacircy lagrave hai bagravei tập đề xuất về tổng hợ p hữu cơ sử dụng cơ chế

tươ ng tự

Bagravei tập đề xuất 91 Phyllanthurinolacton (kiacute hiệu P)một glicozit đoacuteng vai trograve điều

khiển sự mở laacute cacircy khi chuyển từ tối sang saacuteng đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

Hatildey cho biết cấu tạo của caacutec chất chưa rotilde trong sơ đồ từ A đến P Vẽ cấu dạng bền

của P

Hướ ng dẫn

Cấu truacutec của P

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 37: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3775

37

Nhận xeacutet Dugravengđatilde cho cấu tạo của E nhưng đacircy vẫn lagrave bagravei tập chuỗi tươ ng đối

khoacute đối vớ i học sinh Sau khi học sinh đatilde hoagraven thagravenh đượ c những bagravei tập tổng hợ p

trecircn cơ bảnđatilde đượ c cung cấpđủ kiến thức để giải quyết bagravei tập sau

Bagravei tập đề xuất 92Lespedezic (C15H18O9) lagrave một glicozitđiều khiển sự cụp laacute khi

trờ i tối của cacircy cỏ ba laacute

Thủy phacircn lespedezic bằng enzym β-glucozidaza thu đượ cD-Glucozơ vagraveaxit 3-(4-

hydroxyphenyl)-2-oxopropanoic

a Xaacutec định cấu truacutec của lespedezic biết noacute coacute cấu higravenh E

b Viết sơ đồ tổng hợ p lespedezic từ D-Glucozơ vagrave phenol

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của lespedezic lagrave

b Tổng hợ p

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 38: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3875

38

D-Glucozo Ac2O

H+

P

Br 2

O

AcO

AcO

Br OAc

OAc

A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 39: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 3975

39

Nhận xeacutetĐacircy lagrave một bagravei tập rất khoacute Ngay từ cacircu đầu học sinh đatilde phải rất cẩn

thận mớ i xaacutecđịnh đượ c cấu truacutec của lespedezic Rất nhiều học sinh tạo liecircn k ết

glicozit bằng OH phenol rotilde ragraveng như vậy thigrave lespedezic khocircng thể coacute cấu dạng E

Cacircu sau khocircng thể yecircu cầu học sinh lagravem chọn vẹn điềuđoacute khocircng coacute ngh ĩ a lagrave bagravei

tập đề ra đểđaacutenh đố học sinh magrave để khi chữa bagravei giaacuteo viecircn nhấn mạnh vagraveo caacutec nội

dung kiến thức quan trọng

- Kiểm tra caacutechđiều chếβ-glicozit thocircng qua taacutec nhacircn A

- Kiểm tra kiến thức tổng hợ p chuyển hoacutea nhoacutem chức gheacutep mạch cơ bản thocircng

qua điều chế B

- Nhắc lại vagrave nhấn mạnhyacute ngh ĩ a phươ ng phaacutep bảo vệ nhoacutem chức OH

Rotilde ragraveng bagravei tập đượ c thiết k ế để luyện tập khocircng phải để dugraveng trong caacutec đề thi vagrave

kiểm tra

Bagravei 10 (Cacircu 3 yacute 2 vograveng 1 năm 2015) Từ hoa của cacircy nghệ tacircy Crocus sativus (lagrave

một loại gia vị nổi tiếng) ngườ i ta taacutech đượ c picrocrocin lagrave một glicozit coacute vị cay

Đun picrocrocin trong dung dịch HC1 loatildeng thu đượ c D-glucozơ vagrave hợ p chất M

(chứa nhoacutem -OH gắn vớ i cacbon bậc hai) Khi đun picrocrocin trong dung dịch

KOH loatildeng dễ dagraveng thu đượ c safranal (C10H14O) vagrave chất N (C6H10O5) Cho

safranal phản ứng vớ i ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất

P (C7H10O4) vagrave chất Q (C3H4O2) Đun noacuteng P trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c

22-đimetylbutan-l4-đial Oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit 2-

oxopropanoic (axit pyruvic) Biết caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute β so

vớ i nhoacutem cacbonyl liecircn k ết glicozit trong picrocrocin vagrave N coacute cugraveng cấu higravenh Xaacutec

định cấu truacutec (coacute thể coacute) của picrocrocin M vagrave N cocircng thức cấu tạo của P Q vagrave

safranal

Hướ ng dẫn Khi oxi hoacutea Q bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c axit pyruvic (axit 2-

oxopropanoic) chứng tỏ Q lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 40: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4075

40

Do P coacute cocircng thức phacircn tử C7H10O4 22-đimetylbutan-l4-đial coacute cocircng thức phacircn

tử C6H10O2 necircn phản ứng đun noacuteng P lagrave phản ứng đecacboxyl hoacutea Do đoacute P chứa

nhoacutem -COOH ở gần nhoacutem C=O Do vậy p coacute thể lagrave

Từ P vagrave Q suy ra cocircng thức của safranal coacute thể lagrave

Chuacute yacute Khi xử liacute vớ i ozon nhoacutem -CHO trong P chuyển thagravenh nhoacutem -COOH trướ c

khi đưa (CH3)2S vagraveoDo caacutec nhoacutem metyl trong safranal đều ở vị triacute số β so vớ i nhoacutem cacbonyl necircn cocircng

thức cấu tạođuacuteng của safranal lagrave

Đun picrocrocin trong dung dịch HCl loatildeng thu đượ c D-glucozơ necircn trong phacircn tử

của picrocrocin coacute nhacircn D-glucozơ D-glucozơ coacute cocircng thức phacircn tử C6H12O6 magrave

N coacute cocircng thức phacircn tử C6H10O5 đồng thờ i phản ứng nagravey xảy ra trong mocirci trườ ng

kiềm necircn khocircng coacute hiện tượ ng mở vograveng glucozơ Do vậy N vẫn chứa cấu truacutec vograveng

vốn coacute của glucozơ nhưng coacute quaacute trigravenh tạo liecircn k ết glicozit nội phacircn tử giữa nhoacutem

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 41: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4175

41

-OH tại C6 của vograveng glucozơ Do vậy liecircn k ết glicozit trong N phải lagrave liecircn k ết β

Cocircng thức của N lagrave

Cocircng thức đuacuteng của P lagrave P2

Theo đầu bagravei M lagrave ancol bậc hai sinh ra do quaacute trigravenh thủy phacircn picrocrocin trong

mocirci trườ ng axit do đoacute safranal chiacutenh lagrave sản phẩm đehiđrat của M Để picrocrocin

thực hiện phản ứng taacutech trong dung dịch KOH loatildeng thigrave nhoacutem RO- (R lagrave phần

glucozơ ) phải nằm ở một trong hai vị triacute sau (để cacbanion tạo thagravenh đượ c lagravem bền

bở i nhoacutem cacbonyl)

Tuy nhiecircn M chứa ancol bậc hai necircn cocircng thức (X) thỏa matilden vagrave M coacute cấu truacutec

như sau

Cấu truacutec coacute thể coacute của picrocropin như sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 42: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4275

42

Bagravei tập đề xuất 101Aleurodiscal (kiacute hiệu A C31H48O7) lagrave một gluxit chống nấm

trong hoa mườ i giờ

A coacute tiacutenh khử taacutec dụng vớ i thuốc thử Feling vagrave nướ c brom Thủy phacircn A bằng

enzym emulsin thu đượ c tecpen B (C25H38O2)vagrave D-Glucozơ Cho B phản ứng vớ i

ozon sau đoacute xử liacute sản phẩm bằng (CH3)2S thigrave thu đượ c chất C (C17H26O4) vagrave chất

DĐun noacuteng C trong điều kiện thiacutech hợ p thu đượ c hợ p chất E

Biết E lagrave vagrave D lagrave

CHO

O O

Xaacutec định cấu truacutec của A biếthai nguyecircn tửC liecircn k ết vớ inguyecircn tửO trong liecircn k ết

gluzit coacute cấu higravenh R S nốiđocirci trong A đều coacute cấu higravenh cis

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 43: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4375

43

Từ cocircng thức phacircn tử thấy rằng C sang E đatilde taacutech một CO2 tức lagrave C coacute nhoacutem

COOH gần nhoacutem cacbonyl Do đặc thugrave lập thể của vị triacute Cα trong E vẫn giữnguyecircn

chứng tỏ C chỉ coacute thể coacute 2 cấu tạo phugrave hợ p

O

O

H

H

H

COOH

O

O

H

H

H

COOH

C1 C2

Vigrave lagraveozon phacircn khử necircn COOH trong C chiacutenh lagrave do nhoacutem CHO trong B (cũng

chiacutenh lagrave nhoacutem chức chịu traacutech nhiệm về tiacutenh khử của A) bị O3oxy hoacutea từ trướ c

Tươ ng tự như vậy nhoacutem OH trong B cũngđatilde bịoxy hoacutea thagravenh nhoacutem cacbonyl

trong D Từđoacute lần lượ t gheacutep mạch C vagrave D để thu đượ c A để đảm bảo cấu truacutec

tecpen thigrave B phải coacute cấu tạo

Từđoacute A phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 44: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4475

44

Nhận xeacutet Đacircy lagrave một bagravei tập khoacute hướ ng dẫn giải chưa phải đatilde hoagraven thiện giaacuteo

viecircn necircn đề ra để học sinh nghiecircn cứu vagrave tự lagravem pheacutep thử sai để bao quaacutet hết caacutec

trườ ng hợ p coacute thể

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 45: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4575

45

II Đisaccarit

Bagravei 1 (Cacircu 10 vograveng 1 năm 2007 )1 Rutinozơ lagrave gốc đườ ng của một số hợ p chất coacute

taacutec dụng lagravem bền thagravenh mạch maacuteu Rutinozơ cho phản ứng vớ i thuốc thử Feling

khi bị thuỷ phacircn bở i α-glycosidaza cho andozơ A (C6H12O5) vagrave D-andozơ B

(C6H12O6) theo tỉ lệ mol (11) Từ andozơ B tiến hagravenh liecircn tiếp hai lần cắt mạch

Ruff vagrave sau đoacute oxi hoaacute vớ i HNO3 thu đượ c axit meso-tactric B dễ dagraveng cho dẫn

xuất monoxetal vớ i axeton trong axit Hatildey viết caacutec phản ứng để xaacutec định B

2 Andozơ B cho cugraveng sản phẩm ozazon như một andohexozơ khaacutec (kiacute hiệu lagrave A1)

A2 lagrave đồng phacircn đối quang của A1 Thực hiện chuyển hoaacute A2 theo sơ đồ sau thu

đượ c A

A2 rarr OHCHHOCH 22A3 rarr Raney NiH2

equiv A4 rarr PtO2A5 rarr

0tA6 rarr 5-HgpH3-Na

A

xetal axit andonic andolacton

( Lư u yacute phản ứng từ A4 đến A5 đặc trưng cho sự chuyển hoaacute ancol bậc 1 cuối

mạch thagravenh axit)

Dugraveng cocircng thức chiếu Fisơ để biểu diễn cấu truacutec caacutec chất A1 A2 A3 A5 A6 vagrave

A Biết rằng 1mol A phản ứng vớ i 4mol HIO4 cho 4mol HCOOH vagrave 1mol

CH3CHO

3 Metyl hoaacute hoagraven toagraven rutinozơ vớ i DMSOH- cho dẫn xuất heptametyl (X) khi

thuỷ phacircn X trong mocirci trườ ng axit thu đượ c tri-O-metyl của A vagrave 234-tri-O-metyl

của B Oxi hoaacute 1mol metyl rutinozit cần 4mol HIO4 cho 2mol HCOOH vagrave 1mol

tetraandehit

Hatildey vẽ cocircng thức Haworth vagrave cocircng thức cấu dạng của rutinozơ

CH2OH

HO H

HHO

OHH

H OH

CH3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 46: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4675

46

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B Oxi hoaacute sản phẩm từ hai lần cắt mạch Ruff của B tạo

thagravenh axit meso tactric vậy B coacute 2 nhoacutem OH ở cacbon thứ 4 vagrave thứ 5 nằm cugraveng về

một phiacutea B chỉ tạo dẫn xuất monoxetal khi phản ứng vớ i axeton vậy nhoacutem OH ở

cacbon thứ ba vagrave thứ hai nằm khaacutec phiacutea nhau vagrave khaacutec phiacutea vớ i nhoacutem OH ở cacbon

thứ tư vagrave thứ năm

Từ A4 suy đượ c cấu tạo của A2 từ đoacute xaacutec định rằng cấu tạo của A1 lagrave đối quang

của A2 vagrave k ết luận đượ c cấu tạo của B lagrave đồng phacircn epime của A1 chỉ khaacutec A1 vị

triacute nhoacutem OH ở cacbon thứ hai Cấu tạo của B lagrave

(B) (A1) (A2)

D- Mannozơ

Phản ứng Ruff

D ndash Glucozơ (B)

Sản phẩm sau 2 lần thực hiện phản ứng Ruff

axit meso- tactric Monoxetal

2 Xaacutec định A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 47: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4775

47

(A2) (A3) (A4)

L ndash Mannozơ Axetal Anditol

(A5) (A6) (A)

Axit andonic Andolacton

3 Xaacutec định rutinozơ

Cocircng thức vagrave caacutec phản ứng của Rutinơ zơ

Mục 1 vagrave 4 cho biết gluxit A (C1) nối vớ i B qua vị triacute 6 (C6) bở i liecircn k ết α-glycozit

Do C5 của B tham gia vagraveo vograveng oxiral necircn B lagrave một pyranozơ (6 cạnh)

Mục 5 cho biết gluxit A cũng lagrave một pyranozơ

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 48: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4875

48

Cocircng thức củarutinozơ

Nhận xeacutet Bagravei tập vận dụng caacutec phản ứng rất cơ bản của phần cacbohidrat khocircng

quaacute khoacute vagrave phugrave hợ p vớ i kiến thức của học sinh

Bagravei 2 (Cacircu 5 vograveng 2 năm 2004)Amyglađin (kiacute hiệu lagrave A) coacute cocircng thức phacircn tử

C20H27O11N lagrave một đisaccarit thiecircn nhiecircn khocircng coacute tiacutenh khử chỉ chứa liecircn k ết β -

glicozit

Khi thuỷ phacircn A bằng dung dịch axit loatildeng thigrave thu đượ c glucozơ vagrave hợ p chất B

(C7H6O) lagravem mất magraveu nướ c brom Khi đun A vớ i dung dịch axit đặc thigrave thu đượ c

glucozơ vagrave hợ p chất C (C8H8O3) Oxi hoaacute C bằng dung dịch KMnO4 rồi axit hoaacute

thigrave thu đượ c D (C7H6O2) khocircng lagravem mất magraveu dung dịch nướ c brom Cho A taacutecdụng vớ i CH3I lấy dư (mocirci trườ ng kiềm) thuỷ phacircn (mocirci trườ ng axit) rồi cho caacutec

sản phẩm taacutec dụng vớ i HIO4 (dư) thigrave thu đượ c 2346ndashtetrandashOndashmetylglucozơ 23ndash

đimetoxibutanđial vagrave metoxietanal

a Hatildey xaacutec định cocircng thức cấu tạo của A B C D

b Hatildey giải thiacutech sự tạo thagravenh B khi thuỷ phacircn A

c Hợ p chất C coacute quang hoạt khocircng vigrave sao

Hướ ng dẫnldquoAmyglađinrdquo trong bagravei coacute cấu truacutec

Nhận xeacutet Cấu truacutec củaamyglađintrong thực tế khocircng giống vớ i đề bagravei Bagravei tập nagravey

coacute gốc từ cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999như sau

Bagravei 3 (Cacircu 5 trong đề thi ICHO 31 năm 1999) Glicozit A (C20H27NO11) tigravem thấy

trong hạt mơ khocircng coacute phản ứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Thủy phacircn A

bằng enzym thu đượ c (-) B C8H7NO vagrave C C12H22O11 nhưng khi thủy phacircn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 49: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 4975

49

hoagraventoagraven bằng enzym lại thu đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ (+) D C6H12O6 vagrave(-) E

C8H8O3

C coacute liecircn k ếtβ-glicozit vagrave coacute phảnứng vớ i thuốc thử Benedic hoặc Feling Metyl

hoacutea C vớ i MeIAg2O thu đượ cC20H38O11 chất nagravey thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit

thu đượ c234-tri-O-methyl-D-glucozơ vagrave 2346-tetra-O-methyl-D-glucozơ

(plusmn) B coacute thểđiều chế từ phản ứng của NaCN vớ i sản phẩm của benzandehit vagrave

NaHSO3 Thủy phacircn trong mocirci trườ ngaxit của B thu đượ c E C8H8O3

1 Viết cấu truacutec từ A ndash D theo cocircng thức Havoc vớ i cấu higravenh phugrave hợ p trừ B

Glicozit A coacute khả năng gacircy độc lagrave do hợ p chất F coacute độc tiacutenh rất cao sinh ra khi

thủy phacircn trong điều kiện thiacutech hợ p Để khử độc hợ p chất F trong cacircy cối coacute thể

xảy ra phản ứng

F + L-cystein G + H (C4H6N2O2)

983266 L-asparagin

Một lượ ng nhỏ hợ p chất F trong cơ thể ngườ i đượ c cho rằng coacute thể đượ c giải độc

bằng phản ứng trực tiếp giữa cystin tạo thagravenh L-cystein vagrave I C4H6N2O2S chất nagravey

đượ c bagravei tiếtở dạngurin

F + Cys-S-S-Cys rarr Cys + I (C4H6N2O2S)

Hợ p chất I khocircng coacute dải hấp thụở 2150-2250 cm-1

trong phổIR nhưng coacute một dải

hấp thụở 1640 cm-1

vagrave caacutec dải hấp thụ đặc trưng cho nhoacutem cacboxyl

2 Viết cocircng thức phacircn tử cho F vagrave G cocircng thức cấu truacutec của H vagrave I chỉ rotilde cấu

higravenh của H

Hướ ng dẫn

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 50: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5075

50

F lagrave HCN G lagrave H2S

Nhận xeacutet Đề bagravei trecircn để phục vụ cho đối tượ ng dự thi ICHO necircn yecircu cầu kiến

thức rộng như phổIR hoacutea sinh Để coacute thể phục vụ cho học sinh tham gia kigrave thi

quốc gia hiện nay coacute thể thay đổi đề bagravei cho phugrave hợ p vagrave nacircng cao hơ n ở phần tổnghợ p như sau

Bagravei tập đề xuất 31 Amygdalin (C20H27NO11) lagrave một glixerit cocirc lập lần đầu tiecircn

1830 từ hạt hạnh nhacircn vagrave hạt mơ Amygdalin khocircng phản ứng vớ i thuốc thử

Benedict bị thủy phacircn bớ i enzim α-glucozidaza thu đượ c B (C8H7NO) vagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 51: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5175

gentiobiozơ (C12H22O11) T

đượ c caacutec sản phẩm hữu cơ

phản ứng vớ i thuốc thử B

Gentiobiozơ phản ứng vớ i lđượ c C (C20H38O11) Thủy

methyl-D-glucozơ vagrave 234

A đượ c điều chế bằng caacutec

phẩm cho taacutec dụng vớ i Na

bền nhất của noacute

a Xaacutecđịnh cấu truacutec của A

b Trong thực tế A coacute thể đ

gentiobiozoAc2O

H+D

GAc2O

PyridinH

Hướ ng dẫn

a Cấu truacutec của A

b Sơ đồđiều chế

51

hủy phacircn Amygdalin bằng dung dịch

bao gồm B (C6H12O6) vagrave D-glucozơ

enedict bị thủy phacircn bở i enzim β-glu

ượ ng dư đimetyl sunfat trong mocirci trườ

phacircn C trong mocirci trườ ng axit thu đư

-tetra-O-metyl-D-glucozơ

cho benzandehit phản ứng vớ i NaHS

N Biện luận tigravem cấu truacutec của Amygdal

ợ c tổng hợ p từgentiobiozơ theo sơ đồ s

P

Br2

EPhCH(OH)COOC2H5

Ag2OF

2O5

ylenI A

NH3

CH3OH

Cl loatildeng thu

entiobiozơ coacute

cozidaza Cho

g kiềm thigrave thu

c 234-tri-O-

3 rồi lấy sản

in vẽ cấu truacutec

u

NH3

CH3OHG

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 52: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5275

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 53: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5375

53

Bagravei 4 (Cacircu 4 vograveng 1 năm 2012) Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy

mugravei tacircy Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin

cocircng thức phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

A (Apigenin)

OOH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng CrO3 H2SO4 thu đượ c

sản phẩm chiacutenh lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu

đượ c G (C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho E vagrave F lagrave caacutec monosaccarit thuộc datildey D coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi B ở dạng α-piranozơ vagrave C ở dạng β-furanozơ thigrave đều phản

ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2COH2SO4 C coacute tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng

coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng Tolenxơ

Hướ ng dẫn 1 Xaacutec định B

Kết hợ p điều kiện B ở dạng α-piranozơ phản ứng đượ c vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

vagrave sản phẩm oxi hoacutea E lagrave axit (2S)(3S)-đimetoxisucxinic suy ra B coacute thể lagrave D-

glucozơ D-sorbozơ hellip

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 54: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5475

54

H OH

CH2OH

CH2OH

HO H

H OH

O

D-Sorbose

Khi B lagrave D-glucozơ Hai nhoacutem cacboxyl đượ c tạo thagravenh do oxi hoacutea nhoacutem OH ở C2

vagrave OH ở C5 của E Do vậy C liecircn k ết vớ i B qua vị triacute 2

Axit (2S)(3S)-sectimetoxisucxinicE

H OH

CHO

CH2OMe

H OH

H OMeMeO H

COOH

COOH

H OMe

MeO Hs

s

O

MeO

OMe

H

H

MeO

H

OH

H

OH

(α-anome)

O

HO

H

OH

H

OH

H

H

OH

HO

α-D-Glucopiranose

2 Xaacutec định đườ ng C Theo đầu bagravei C lagrave monosaccarit datildey D coacute tiacutenh quang hoạt

khi cắt mạch Ruff cho G khocircng quang hoạt suy ra C lagrave một D-andotetrozơ dạng β

coacute nhaacutenh CH2OH (apiozơ )

CHO

OHH

CH2OH

CH2OHHO

(C) (G)

CHO

CH2OH

CH2OHHO

Thoaacutei phacircnRuff2

3

Nhoacutem CHO coacute thể nối vớ i mỗi nhoacutem CH2OH cho 2 dạng vograveng furanozơ Mỗi

dạng lại coacute 2 đồng phacircn α- vagrave β-anome Như vậy về mặt liacute thuyết khi ở dạng

furanozơ C coacute thể tồn tại 4 đồng phacircn như sau (Datildey D OH ở C2 nằm becircn phải ở

cocircng thức Fisơ vagrave nằ m d ướ i mặt phẳng vograveng ở cocircng thức Haworth)

α-Anome α-Anomeβ-Anome β-Anome

O

OH

OHCH2OH

OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

O

OH

OH

H2COH

OH

(1) (2) (3) (4)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 55: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5575

55

Trong số 4 dạng trecircn chỉ coacute 2 dạng (1) vagrave (2) coacute nhoacutem CH2OH ở phiacutea trecircn của

vograveng lagrave đảm bảo dữ kiện của đề bagravei

3 Cocircng thức của C C1 C2 C3 C4 vagrave C5

β-Anome

O

OH

OH

CH2OH

OH

O OCH3

OCHO

CH2OH

O OCH3

CHOCOOH

HOCH2-COOH

MeOHH+

C2 C3

NaIO4NaIO4 C4H+

C5

OHC-CHO

+

C1

O

OH

OCH3

CH2OH

OH

4 Khi B lagrave D-glucozơ thigrave cocircng thức của Apiin lagrave

Apiin

O

OH

HO

HO O

O

O

O

OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

7

2

2

Khi B lagrave D-sorbozơ thigrave ldquoapiinrdquo coacute cocircng thức sau (mặc dugrave chưa tigravem thấy chất nagravey

tồn tại ở dạng glycozit trong thiecircn nhiecircn)

OHO

HOOO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

3

2

O

OH

OH O

7

5

O

Apiin

Nhận xeacutet Bagravei tập coacute yacute tưở ng tốt (coacute lẽ xacircy dựng dựa trecircnyacute tưở ngcacircu 10 đề thi

ICHO 38 năm 2006) tuy nhiecircn do chưa chặt chẽ lắm về dữ kiện vagrave ngocircn từ necircn đatilde

gacircy rất nhiều luacuteng tuacuteng cho học sinh vagrave khocircng iacutet tranh luận Coacute thể lagravem cho bagravei tập

chặt chẽ hơ n như sau

Bagravei tập đề xuất 41 Apiin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy cần tacircy mugravei tacircy

Thủy phacircn apiin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c A (apigenin cocircng thức

phacircn tử lagrave C15H10O5) B (C6H12O6) vagrave C (C5H10O5)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 56: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5675

56

A (Apigenin)

O

OH

OH

HO

O

7

5

Metyl hoacutea hoagraven toagraven apiin bở i CH3IAg2O sau đoacute thuỷ phacircn sản phẩm thigrave thu đượ c

D (C17H14O5) E (C9H18O6) vagrave F (C8H16O5) Oxi hoacutea E bằng HIO4 thu đượ c sản

phẩm 234-tri-O-metyl-D-arabinozơ Khi cắt mạch Ruff C thigrave thu đượ c G

(C4H8O4) Mặt khaacutec C chuyển hoacutea đượ c theo sơ đồ dướ i đacircy

C MeOHH +

C 1 C 2 C 3NaIO 4 NaIO 4 C 4

H + + C 5

1 Xaacutec định cấu truacutec của B

2 Vẽ cocircng thức Havooc của caacutec đồng phacircn coacute thể tồn tại của C khi ở dạng

furanozơ

3 Vẽ cấu truacutec của C1 C2 C3 C4 vagrave C5

4 Vẽ cấu truacutec của apiin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của A

Cho F lagrave caacutec monosaccarit coacute cấu higravenh 2R 3S vagrave coacute thể tồn tại ở dạng hỗn hợ pcaacutec đồng phacircn anome Dạng metyl-α-piranozit của Bvagrave dạng metyl-β-furanozit của

C thigrave đều phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng (CH3)2CO trong mocirci trườ ngaxit C coacute

tiacutenh quang hoạt cograven G khocircng coacute tiacutenh quang hoạt C vagrave G đều tham gia phản ứng

vớ i thuốc thử Tolen

Nhận xeacutet Phaacutet triểnyacute tưở ng của bagravei tập nagravey coacute thể dựng một lớ p bagravei tập thuacute vị

dướ iđacircy xin trigravenh bagravey một bagravei tập như vậy

Bagravei tập đề xuất 42 1 Rhoifolin lagrave một flavon-glycozit coacute trong cacircy gai cam chaacutet

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 57: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5775

57

Thủy phacircn rhoifolin coacute xuacutec taacutec enzim β-glycosidaza thu đượ c Apigenin(cocircng thức

ở higravenh becircn) đisaccarit X (C12H22O10) X taacutec dụng vớ i CH3OH coacute mặt HCl tạo

thagravenh Y (C13H24O10) Y chỉ phản ứng đượ c vớ i tối đa vớ i một đươ ng lượ ng axeton

trong mocirci trườ ng axitCắt mạch Y bằng HIO4 rồi thủy phacircn sản phẩm thu đượ c

hỗn hợ p axit formic etanđial (glioxal) hydroxypropanđial (S)-2-hidroxypropanal

(R)-23-đihydroxypropanal Mặt khaacutec metyl hoacutea hoagraven toagraven Y bở i CH3IAg2O sẽ

thu đượ c Z (C19H36O10) Đun noacuteng Z coacute mặt axit thu đượ c 346-tri-O-metyl của D-

glucozơ vagrave T (C9H18O5) T bị oxy hoacutea bở i CrO3 H2SO4 thu đượ c axit axetic axit

23-đimetoxisucxinic khocircng quang hoạt axit (2R4R)-234-trimetoxypentanđioic

Vẽ cấu truacutec của rhoifolin biết phần đisaccarit liecircn k ết vớ i nguyecircn tử cacbon ở vị triacute

số 7 của Apigenin

2 Apigenin đượ c tổng hợ p theo sơ đồ sau

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 58: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5875

benzenHNO3

H2SO4

AC6H3N3O6

H2

Ni

E TsCl

Et3N

FC24H22O9S2

Xaacutec định cấu tạo caacutec chất c

vớ i TsCl coacute mặt amin bậc b

Hướ ng dẫn 1 Lagravem tươ ng

của rhoifolin

2 Bagravei tập tổng hợ p

58

BC6H9N3

bazo CC6H6O3

1 CO2 NaOH DC7H6O52 H2SO4

HC36H30O12S3 Toluen

Axit IC36H28O11S3

K2CO3

CH3O

hưa rotilde trong sơ đồ trecircn Biết 4-axetylph

tạo ra K cho K taacutec dụng vớ i LDA sẽ t

tự như caacutec bagravei trecircn sẽ dễ dagraveng xaacutec định

axeton

H+E

C10H10O5

Apigenin

enol phản ứng

u đượ c G

đượ c cấu truacutec

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 59: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 5975

59

O2 O2

NO2

H2 H2

NH2

HO OH

OH

HO OH

OH

COOHOH

HO O

O

O OTs

TsO O

O

O

O

HO

O

TsO

OLi

TsO

OHTsO

OTs O O

OTs

OTsO

OTs O

OTs

A B C

DE F

GK

H I

Nhận xeacutet Phầnđầu của bagravei toaacuten đượ c xacircy dựng theo chuẩn chặt chẽ coacute độ khoacute

tươ ng đối Phần tổng hợ p lagrave phần nacircng cao chỉ phugrave hợ p vớ i học sinh tham gia thi

vograveng 2 giaacuteo viecircn coacute thể lượ c bỏ phần nagravey nếu chỉ muốn tập trung luyện tập phần

gluxit cho học sinh

Bagravei 5 (Cacircu 10 đề thi ICHO 38 năm 2006 ) Chất ngọt đượ c chiết ra từ rễ cacircy cam

thảo coacute độ ngọt gấp 50-150 lần so vớ i đườ ng ăn Hợ p chất quan trọng vagrave phổ biến

nhất tạo độ ngọt vagrave taacutec dụng y học của cam thảo lagrave glycyrrhizin (C42H62O16)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 60: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6075

60

Trung hogravea Glycyrrhizin cần 3 đươ ng lượ ng NaOH Khi thủy phacircn glycyrrhizin vớ idung dịch HCl thu đượ c axit GlycyrrhizinicA (C30H46O4) vagrave B (C6H10O7) theo tỉ lệ

mol 1 2 Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven glycyrrhizin vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi

thủy phacircn vớ i dung dịch HCl cho Arsquo (C31H48O4 metyl glycyrrhizinat) C (C9H16O7)

vagrave D (C10H18O7) Caacutec hợ p chất B C vagrave D thu đượ c đều tồn tại ở dạng hỗn hợ p caacutec

đồng phacircn anome Khi cho C vagrave D taacutec dụng vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O thu đượ c

cugraveng một hỗn hợ p đồng phacircn anonme của J (C11H20O7) Khử C vớ i LiAlH4 cho K

(C8H16O6) khử tiếp K vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c L (C8H18O6) Oxy hoacutea

L vớ i NaIO4 cho M (C6H10O4) vagrave fomanđehit Khử hoacutea M bằng H2 (xuacutec taacutec Ni-

Raney) tạo ra N (C6H14O4) Coacute thể tổng hợ p N từ axit D-(-)-tactaric thocircng qua

phản ứng metyl hoacutea bằng metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi khử bằng LiAlH4

1 Viết cấu truacutec của L M vagrave N

2 Coacute bao nhiecircu cocircng thức cấu truacutec coacute thể của C Viết caacutec cấu truacutec coacute thể cho C

Để xaacutec định cấu truacutec của C khử J vớ i LiAlH4 cho E (C10H20O6) thủy phacircn E bằng

dung dịch HCl cho F (C9H18O6) Khử tiếp F vớ i H2 (xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c G

(C9H20O6) Oxy hoacutea G vớ i NaIO4 cho H (C8H16O5) vagrave fomanđehit Khử H vớ i

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 61: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6175

61

H2(xuacutec taacutec Ni-Raney) thu đượ c I (C8H18O5) khocircng quang hoạt Cho cocircng thức của

A vagrave axit D-(-)-tactaric như sau

3 Hatildey viết caacutec cấu truacutec cho G vagrave I

4 Trong số caacutec cocircng thứcđatilde vẽ cấu truacutec nagraveođuacuteng đối vớ i C5 Hatildey viết caacutec cấu truacutec B D vagrave J

6 Hatildey viết cấu truacutec cho Glycyrrhizin

Hướ ng dẫn

1

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 62: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6275

62

2

3

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 63: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6375

5

6 Glycyrrhizin

Nhận xeacutet Bagravei tập lagrave mocirc

cacbohidrat tự nhiecircn Bagravei tậ

63

igravenh chuẩn về đề bagravei cho lớ p bagravei tập xaacute

đi từ dễ đến khoacute rotilde ragraveng coacute gợ iyacute cần th

cđịnh cấu truacutec

iết

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 64: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6475

64

Bagravei đề xuất 51 Scillaren A (kiacute hiệu A C36H52O13) lagrave một gluxit coacute trong

cacircyUrginea thuộc họ phong lan

Khi metyl hoacutea hoagraven toagraven A vớ i metyl iođua coacute mặt Ag2O rồi thủy phacircn vớ i dung

dịch HCl cho thu đượ c2346-tetra-O-metyl-D-Glucozơ C (C8H16O5) vagrave D Trong

đoacute D coacute cấu truacutec như sau

C taacutec dụng vớ i HIO4 thu đượ caxetandehit D khocircng quang hoạt (C6H10O4) lagrave dẫn

xuất củaaxit sucxinic Xaacutecđịnh cấu truacutec của A biết rằng caacutec liecircn k ết glicozit trong

đềuở dạngβ

Hướ ng dẫn

D lagrave Vậy C lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 65: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6575

Cấu truacutec của A lagrave

65

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 66: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6675

III Trisaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Gentami

coacute cấu truacutec như sau

Thủy phacircn G trong dung d

diễn cấu truacutec bằng cocircng thứ

Bagravei tập đề xuất 2 Digitox

đượ c dugraveng lagravem thuốc chữa

D phản ứng vớ i CH3I coacute

enzim β-glucozidaza thu đư

taacutec dụng vớ i HIO4 thigrave B bị

66

xin (kiacute hiệuG C20H41N5O10) lagrave một khaacute

ịch axit HCl loatildeng thu đượ c những sản

c Fisơ )in (D C41H64O13) lagrave một gluxit coacute trong

ệnh tim

ặt Ag2O tạo thagravenh A (C46H74O13) Thủ

ợ c B (C8H16O4) C (C7H14O4) vagrave Srsquo Tro

ắt mạch tạo thagravenh E (C5H8O3) axit fomi

g sinh glicozit

phẩm gigrave (biểu

cacircy địa hoagraveng

phacircn A bằng

g khi C khocircng

c axetandehit

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 67: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6775

67

Oxy hoacutea E bằng HNO3 sẽ thu đượ c axit (R)-metoxy sucxinic Mặt khaacutec nếu thủy

phacircn trực tiếp D bằng enzim β-glucozidaza tạo thagravenh F (C6H12O4) vagrave S CảD

vagravedạng metyl-α-piranozit củaF đều chỉ phản ứng tối đa vớ i 1 đươ ng lượ ng axeton

xuacutec taacutec bở i axit F phản ứng vớ i HIO4 sẽ thu đượ c propandial axetandehit vagrave axit

fomic Biết cocircng thức của Srsquo như dướ i xaacutec định cocircng thức rồi vẽ cấu truacutec của D

Hướ ng dẫn Từ caacutec dữ kiện đề bagravei xaacutecđịnhđượ c

C B F

Cấu truacutec của D lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 68: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6875

68

O

HOH

HO HO

O

H

O

HO

O

H

O O

O

OH

H

H

H

O

Chemical Formula C41H64O13

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 69: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 6975

69

IV Oligosaccarit

Bagravei tập đề xuất 1 Crocin (C44H64O24) lagrave một caroten tự nhiecircn coacute trong cacircy dagravenh

dagravenh

Thủy phacircn hoagraven toagraven crocin chỉ thu đượ c D-glucozơ vagraveaxit cacboxylic A

(C20H24O4) A lagrave một tecpen coacute cấu higravenh toagraven trans khi ozon phacircn oxy hoacutea thu

đượ c hỗn hợ paxit 2-oxopropanoic vagraveaxit oxalic Metyl hoacutea hoagraven toagraven crocin bằng

CH3I dư coacute mặt Ag2O thu đượ c hợ p chất B Thủy phacircn hoagraven toagraven B thu đượ c A vagrave

hỗn hợ p coacute số mol bằng nhau của 234-tri-O-metylglucozơ vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết crocin chỉ chứa liecircn k ếtβ-glycozit xaacutecđịnh rồi biểu diễn cấu

truacutec của crocin Crocin coacute tiacutenh quang hoạt hay khocircng

Hướ ng dẫnXaacutecđịnh A

Dễ thấy trong crocin coacute 4 đơ n vị Glucozo vagrave 1 đơ n vị của A

Từđoacute cấu truacutec của Crocin phải lagrave

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 70: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7075

Bagravei tập đề xuất 2 Lanatos

trị bệnh trụy tim coacute trong cacirc

Trong điều kiện thiacutech hợ

tetrasaccarit B (C24H42O15)

3 đươ ng lượ ng C (C6H12O4

hoacutea hoagraven toagravenlanatosit C

70

it C (C47H74O19) lagrave một gluzit kiacutech tim d

y matilde đề

lanatosit C thu đượ c steroit A (C23

Thủy phacircn hoagraven toagraven B trong mocirci trườ n

) vagrave 1 đươ ng lượ ng D-Glucozơ Mặt k

bằng CH3I coacute mặt Ag2O thu đượ c

ugraveng trong điều

34O5) vagrave một

gaxit thu đượ c

aacutec nếu metyl

(C56H92O19)

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 71: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7175

71

Thủyphacircn D trong mocirci trườ ngaxit thu đượ c E F C vagrave 2346-tetra-O-

metylglucozơ Biết cấu truacutec của E F như sau

H3CO H

HO H

H OH

OHC

F

Xaacutecđịnh cấu truacutec lanatosit C

Hướ ng dẫn Cấu truacutec A lagrave

Cấu truacutec lanatosit C lagrave

O

HOH

HO

O

H

O

HO

O

H

O

OHO

HOOH

O

OHO A

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 72: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7275

V Polysaccarit

Bagravei tậpđề xuất 1 Chitin

xenlulozơ trong đoacute caacutec nh

caacutec nhoacutem axetylamino (-N

phacircn tử chi tin

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

Bagravei tậpđề xuất 2 Heparin

taacutec dụng chống đocircng maacuteu

a) Thủy phacircn heparin coacute m

glicozit) sẽ thu đượ c caacutec sả

b) Thủy phacircn heparin bằn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng c

72

(taacutech từ vỏ tocircm cua ) đượ c coi như

m hiđroxyl của caacutec nguyecircn tử C2 đượ c

-CO-CH3) Viết cocircng thức cấu tạo 1

hitin

lagrave một loại polisaccarit coacute trong maacuteu g

eparin đượ c cấu truacutec như sau

ặt enzym emulsin (enzym chuyecircn phacircn

phẩm nagraveo (biểu diễn bằng cocircng thức Fi

dung dịchaxit loatildeng đun noacuteng sẽ thu

ng thức Fisơ )

dẫn xuất của

thay thế bằng

oạn mạch của

n phổi cơ coacute

cắt liecircn k ết β-

ơ )

đượ c caacutec sản

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 73: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7375

Bagravei tậpđề xuất 3 Aga (

polisaccarit coacute trong một s

tan trong nướ c lạnh dễ tan t

aga đến 35-39oC thu đượ c

ratildei trong cocircng nghiệp thực

galactopiranozơ vagrave 36-an

agaroza thu đượ c D- gala

agaroza thigrave chỉ thu đượ c 2

galactopiranozơ (X) 3-O-(3

1 Biểu diễn cấu truacutec của c

2 Cho X Y taacutec dụng với

nếu coacute

3 Viết cocircng thức cấu truacutec

vograveng Havooc

Hướ ng dẫn Cấu truacutec của

73

ạch chiacutenh của phacircn tử gọi lagrave agaroz

loại rong biển Aga ở trạng thaacutei vocirc đị

ong nướ c socirci Khi lagravem lạnh dung dịch c

hối keo đocircng đặc (gọi lagrave thạch) Aga đ hẩm Agaroza đượ c cấu tạo luacircn phiecircn b

iđro-α-L-galactopiranzơ Khi thuỷ p

ctozơ vagrave L-galactozơ Thuỷ phacircn kh

đisaccarit 4-O-(β-D-galactopiranozyl)-

6-anhiđro-α-L-galactopiranozyl)-D-galact

c đisaccarit X Y bằng cocircng thức phối cả IO4 vagrave axeton trong mocirci trườ ng axit vi

một đoạn mạch agaroza (3 mắt xiacutech) b

ga

a) lagrave một loại

h higravenh khocircng

ứa 05- 15

ợ c dugraveng rộng

ở i đơ n vị β-D-

acircn hoagraven toagraven

ng hoagraven toagraven

36-anhiđro-L-

opiranozơ (Y)

nh

t phương trigravenh

ằng cocircng thức

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 74: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7475

74

C KẾT LUẬN

I Nhữ ng cocircng việc đatilde lagravem đượ c

1 Sưu tầm hệ thống hoacutea vagrave phacircn loại caacutec bagravei tập đatilde coacute sẵn trong caacutec đề thi

chiacutenh thức như đề thi học sinh giỏi quốc gia mocircn hoacutea vograveng 1 vograveng 2 đề thi

Olympic hoacutea quốc tế ICHO

2 Phacircn tiacutech phaacutet triển caacutec vấn đề vagrave đưa ra gợ i yacute để giải quyết caacutec vấn đề

Caacutec hướ ng phaacutet triển coacute thể khai thaacutec dựđoaacuten xu hướ ng caacutec đề thi

3Tự xacircy dựng để bổ sung caacutec bagravei tập cho từng phần magrave chuacuteng tocirci đatilde phacircn

loại theo caacutec mức độ khoacute dễ khaacutec phugrave hợ p cho caacutec đối tượ ng học sinh vagrave caacutec giai

đoạn tập huấn bồi dưỡ ng học sinh giỏi

4 Những nội dung của đề tagraveiđatilde đượ c chuacuteng tocirci đatilde vagraveđang triển khai giảng

dạy tại trườ ng Qua đoacute chuacuteng tocirci nhận thấy học sinhđatilde dần dần lagravem quen vagrave nắm

đượ c caacutec cấu truacutec mớ i vagrave tươ ng đối phức tạp caacutec hợ p chất thiecircn nhiecircn điển higravenh

của cacbohidrat Bướ c đầu học sinh đatilde coacute thể vận dụng để giải quyết caacutec bagravei tập

II Đề xuất

1 Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei nagravey chuacuteng tocirci khocircng traacutenh khỏi những

hạn chế về mặt kiến thức necircn sẽ coacute nhiều vấn đề coacute thể coacute sai xoacutet trong nhận định

chưa bao quaacutet hết caacutec trườ ng hợ p

2 Thocircng qua hội thảo chuacuteng tocirci rất mong nhận đượ c sự goacutep yacute của đồng

nghiệp để hoagraven thiện đề tagravei đồng thờ i goacutep phần nacircng cao kiến thức của chuacuteng tocirci

vagrave đoacuteng goacutep vagraveo bộ tư liệu giảng dạy chung thecircm phong phuacute

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects

Page 75: HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT CÓ CẤU TRÚC PHỨC TẠP

8202019 HỆ THỐNG HOacuteA BAgraveI TẬP VỀ HỢP CHẤT CACBOHIDRAT COacute CẤU TRUacuteC PHỨC TẠP

httpslidepdfcomreaderfullhe-thong-hoa-bai-tap-ve-hop-chat-cacbohidrat-co-cau-truc 7575

Tagravei liệu tham khảo

1 Caacutec đề thi học sinh giỏi quốc gia vograveng 1 vograveng 2 caacutec năm

2 Caacutec đề thi Olympic hoacutea học quốc tế (ICHO)

3 Tagravei liệu bồi dưỡ ng giaacuteo viecircn THPT chuyecircn năm 2012

4 IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Nomenclature of Carbohydrates

5 Organic chemistry Francis A Carey

6 Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry

7 Essentials of Carbohydrate Chemistry

8 Carbohydrates Synthesis Mechanisms and Stereoelectronic Effects