Đồng phân Danh pháp dùng để BDHSG

PHẦN 2MỘT SỐ BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ ĐỒNG PHÂN SỬ DỤNG TRONG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI Bài 1: Gọi tên các hợp chất sau:... Đây là những đồng phân hình học theo kiểu erythro – threo khi sử dụng c

PHẦN 2

MỘT SỐ BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ ĐỒNG PHÂN SỬ DỤNG TRONG BỒI DƯỠNG

HỌC SINH GIỎI Bài 1: Gọi tên các hợp chất sau:

Hướng dẫn giải:

1

Đây là những đồng phân hình học theo kiểu erythro – threo khi sử dụng cấu hình tuyệt đối 1a là RR, 1b làRS, chúng là hai đồng phân lập thể không đối uang (đồng phân

đi – a) Nhưng 1a và 1b đều có tính quang hoạt

Chú ý: Dưới đây dẫn ra các đối uang của những đồng phân lập thể đi –a nói trên: 1a’ (SS) là đối uang của 1a (RR) và 1b’ (SR) là đối quang của 1b (RS)

Mối quan hệ giữa các đồng phân lập thể đi-a

Các hỗn hợp 50 – 50 của 1a -1a’ và 50 – 50 của 1b – 1b’ là những biến đối

raxemic

2

3a, trans 3b, cis 3a và 3b là các vòng giáp

Là đồng phân hình học kiểu Cis – Trans ở dạng bixiclic Chúng thuộc vào loại các hợp chất vòng có cầu nối

3

3a là hai vòng giáp nhau trans, còn 3b là hai vòng giáp nhau cis

Tương tự như vậy ở các steroid

4

4a, end 4b, exo

5

6

Nếu dùng danh pháp E, Z thay cho cis, trans thì 6a là E, E, E và 6b là E, Z, E bởi

vì ở đây có sự trùng hợp E là trans và Z là cis

Bài 3:

a) Viết công thức cấu trúc của (E) (S) – 5-brom-2,7-đimetylnon-4-en và (E) (S) 3,7-đimetylocten-3

-6-flo-b) Viết công thức của hydrocacbon Etilenic có số C ít nhất nhưng tồn tại đồng thời đồng phân hình học và đồng phân quang học

c) Hãy phân tích và biễu diễn bằng công thức Fiso và gọi tên các đồng phân đó

Hướng dẫn giải:

a)

b)

Bài 4 :Cho brom tác dụng với but-2-en trong điêu kiện phản ứng dị ly ta được sản

phẩm đibrom có tính quang hoạt Cho biết cấu hình của but-2-en Trình bày cơ chế phản ứng

Hướng dẫn giải:

Cấu hình của But-2-en

ANKEN – CIS→ hỗn hợp TREO

ANKEN –TRANS → ERITRO

Cơ chế phản ứng:

Cơ chế phản ứng

c) Cho chất B 2 tác dụng với Tosylat (TsCl) khi có mặt piridin rồi lấy sản phẩm tạo thành

cho tác dụng với natriacetat thu được hợp chất E Viết phương trình phản ứng và xác định cấu trúc E

Hướng dẫn giải:

a) Phản ứng xảy ra theo quy tắc GAM:

b)

c) Giai đoạn phản ứng với CH3COO- là phản ứng SN2 cho nên sản phẩm xảy ra quay cấu hình

Bài 6: Hợp chất hữu cơ A (C5H8O2) tác dụng với NaHCO3 giải phóng CO2 tồn tại hai dạng đồng phân lập thể X và Y, cả hai dạng đều không có tính quang hoạt Hidro hóa

A người ta được hợp chất B (C5H10O2) Có thê tách B thành 2 đối quang của nhau là Z và T

a) Viết công thức cấu trúc của X, Y và 2 đối quang Z, T

b) Viết công thức chiếu Fi-sơ và công thức Newmen của sản phẩm sinh ra trong mỗi trường hợp khi cho X, Y tác dung với Brom ( trong CCl4)

Hướng dẫn giải:

a) Chất A có CTPT C5H8O2 tác dụng với dung dịch NaHCO3 giải phóng CO2 → A là acid

và Δ = 2, Vì vậy, A là acid không no, đơn chức mạch hở có 1 liên kết đôi

A có hai dạng đồng phân lập thể, cả hai dạng đều không có tính quang hoạt nghĩa là không có C bât đối Vậy CTCT phù hợp với A là:

Hai dạng đối quang của Z, T là:

b)

DẠNG TREO

Đây là phản ứng theo cơ chế SN2, qua trạng thái chuyển tiếp và kèm theo sự nghịch chuyển cấu hình với nhóm OTs là nhóm xuất tốt Vì vậy, phản ứng rất dễ xảy ra theo cơ chế SN2

Trạng thái chuyển tiếp

a) Tác nhân thích hợp cho phản ứng này là B2H6/THF, sau đó dùng H2O2/NaOH Phản ứng xảy ra theo cơ chế SN2 qua trạng thái chuyển tiếp vòng

Cơ chế phản ứng:

Đặt R = C(CH3)3

Trạng thái chuyển tiếp vòng

Bài 8: Viết cơ chế phản ứng và giải thích các hiện tượng lập thể sau:

a) (+) 1-clophenyl etan thủy phân trong aceton ẩm (hỗn hợp aceton nước) cho 10% sản phẩm quay cấu hính và gân 90% 1-phenyl etanol raxemic

b) (R)-2-brom octan thủy phân trong hỗn hợp etanol nước cho 66% quay cấu hình và 34% raxemic hóa

Hướng dẫn giải:

a)

* Sản phẩm Racemic nhiều hơn sản phẩm quay cấu hình do:

* Độ bền cacbocation trong môi trường aceton

* Cacbocation được solvat hóa đối xứng trước khi tác nhân OH- tấn công vào

* Gốc phenyl gây cản trở không gian nên hướng tấn công trực tiếp sẽ thuận lợi hơn

b) Sản phẩm quay cấu hình nhiều hơn Raxemic:

* Độ bền của cacbocation kém bên trong môi trường H2O/ Ancol

* Ít chướng ngại lập thể

Bra (không có trans – điaxial) Bra (trans- điaxial)

Vì Bra có phản ứng tách nên Bre chuyển dần sang Bra cho đến khi phản ứng kết thúc ( có cân bằng của hai dạng e và a)

2

3

b) Hãy cho biết sản phẩm chính khi cho 1-metyl-1,2-epoxi xiclopentan phản ứng với

C2H5ONa trong Etanol và H2SO4 trong etancol

Dưới tác dụng của acid, ancol sẽ tấn công vào nguyên từ C bậc ba ái electron hơn của epoxit được proton hóa Sản phẩm là (E)- 2- etoxi – 2 – metylxiclopentanol