Bài tập nâng cao môn Hóa học Lớp 12 - Trường THPT chuyên Thái Nguyên

Nội dung text: Bài tập nâng cao môn Hóa học Lớp 12 - Trường THPT chuyên Thái Nguyên

1. Gv. NguyÔn ngäc nguyªn    tr•êng thpt chuyªn th¸i nguyªn luyÖn tËp: tæng hîp h÷u c¬ 1 Câu 1: Từ các chất o - nitrotoluen, axeton, EtOH các tác nhân cần thiết, các điều kiện có đủ, lập sơ đồ tổng hợp 2 - tert butyl quinolin. Câu 2: Từ các chất ban đầu là: piridin, anilin, CH3CHO, các tác nhân, các điều kiện có đủ, lập sơ đồ tổng hợp 5-metoxi-2-piridin Indol Câu 3: Từ các nguyên liệu như: metylamin, metyl acrylat, 2-metoxo anilin, các tác nhân, các điều kiện cần thiết khác có đủ. Lập sơ đồ tổng hợp chất (A) có cấu tạo sau đây: Câu 4: Từ các nguyên liệu chính: 1,2,3 - trimetoxi - 5 - metylbenzen, đietyl manolat, guanidin, các tác nhân và các điều kiện có đủ. Lập sơ đồ tổng hợp chất (A) có cấu tạo dưới đây Câu 5: Nifeđipin có công thức C19H22N2O6 là một trong các loại thuốc điều trị bệnh tim mạch. Nifeđipin được tổng hợp từ 2-nitrobenzanđehit, etyl axetoaxetat và amoniac. Hãy viết sơ đồ phản ứng, công thức cấu tạo của nifeđipin và chỉ rõ các bước chính của cơ chế tạo thành sản phẩm. Câu 6. Hương liệu tạo mùi vị (X) được tổng hợp như sau: Cho 2- metylpirazin (A) clo hóa ở nhiệt độ cao xảy tại nhân heteroaren thu được (B). Xử lý (B) với MeONa thu được (C). Cho (C) tác dụng với NaNH2, sau đó MeI thu được (D). Cho (D) tiếp tục với NaNH2, sau đó EtI thu được (X). Xác định cấu trúc của các chất trung gian trong sơ đồ tổng hợp trên. Câu 7: Người ta điều chế 2-phenylxiclo [3.2.2] azin từ 2,6-lutidin qua ba giai đoạn: Giai đoạn 1. 2-phenyl-5-metylpirocolin được tạo thành với hiệu suất 86 % từ 2,6-lutidin và phenaxyl bromua. Giai đoạn 2. Xử lý 2-phenyl-5-metylpirocolin bằng phenyl liti trong ete ở - 30oC. C¸c chuyªn ®Ò N¢NG CAO  1  bµi TËP DµNH CHO ®tQG k31
2. Gv. NguyÔn ngäc nguyªn    tr•êng thpt chuyªn th¸i nguyªn Giai đoạn 3. Cộng hợp tiếp với N,N-đimetylfomamit đun trong thời gian ngắn với axit axetic sẽ thu được sản phẩm với hiệu suất 45%. Viết cơ chế xảy ra trong quá trình tổng hợp này. Hãy dẫn ra cấu chúc cộng hưởng quan trong nhất phù hợp với chính công thức xiclo [3.2.2] azin. So sánh tính bazơ của sản phẩm với anilin, so sánh khả năng nitro hóa với pyrol và pyridin. Nhóm nitro vào vị trí nào dễ nhất. Công thức của 2-phenylxiclo [3.2.2] azin là. Câu 8: Acriquin (X) có đồng thời tác dụng chống sốt rét và giun sán. Hoạt chất này cũng có ích trong việc chữa trị bệnh lao ban đỏ và bệnh vẩy nến. Là dẫn xuất 9-amino-2-metoxy-6- cloacridin, acriquin có đồng thời cấu tạo phân tử và tác dụng sinh học của cả cloroquin và plazmoquin. Câu 9: Vào cuối những năm 1980, trong thực tiễn y học đã sử dụng những loại thuốc kháng sinh tổng hợp Norfloxacin là hoạt chất có phổ hoạt tính chống vi khuẩn rộng. Quá trình tổng hợp norfloxacin như sau: cho 3-clo-4-flonanilin tác dụng với etoxymetylenmalonat thu được một imin trung gian. Imin này sẽ đóng vòng dưới tác dụng nhiệt thành hỗn hợp các tautomer của quinolin. N-ankyl hóa quinolin với Etyl iotua, sau đó thủy phân este được một enamin. Xử lý enamin bằng nhóm piperazinyl sẽ thu được kháng sinh norfloxacin. Xác định các chất trung gian và Norfloxacin trong quá trình tổng hợp trên. Câu 10: Dược phẩm Piroxicam được tổng hợp như sau: Cho toluen tác dụng với ClSO3H, tách lấy sản phẩm thế ortho (A). Xử lý (A) với [1] NH3 sau đó là [2] KMnO4 thu được hợp chất o- sulfamit axit (B), Chất B đóng vòng thu được chất (C). Xử lý (C) với EtONa, sau đó là Cl- CH2COOMe thu được sản phẩm N-ankyl (D). Chất (D) dưới tác dụng của MeONa xảy ra sự mở - o vòng sau đó đóng vòng lại được (E). Xử lý (E) với [1] MeI, OH , sau đó là [2] -H2N-Pyr, t thu được Piroxicam. Xác định cấu trúc của chất trung gian và Piroxicam trong các tổng hợp trên. Câu 11: Quá trình tổng hợp atropin trong công nghiệp được thực hiện dựa trên furan. Bốn giai đoạn chung hình thành nên khung cacbon cơ bản của tropan là: (1) đimetoxi hóa furan bằng metanol có mặt Br2 thu được hợp chất 2,5- đimetoxyl (A). (2) Hiđro hóa sản phẩm (A) vừa thu được thành dẫn xuất tetrahydro (B). (3) thực hiện phản ứng mở vòng trong môi trường axit (B) thu được aldehit sucxinic (C). (4) Tiến hành phản ứng trùng ngưng đóng vòng đialdehit vừa thu được với metylamin và muối đikali metylat của axit axetonđicarbonoic (dạng enol D). Bằng cách đó chúng ta thu được 2-metoxycacbonyl (tropanon, E). Tiến hành hyđro hóa, đecarboxyl C¸c chuyªn ®Ò N¢NG CAO  2  bµi TËP DµNH CHO ®tQG k31
3. Gv. NguyÔn ngäc nguyªn    tr•êng thpt chuyªn th¸i nguyªn hóa và khử hóa thành rượu tropin (F). Tropin tiếp tục bị ete hóa (đun nóng) với axit tropoic (G) hay là axit (3-hydroxy-2-phenylpropionoic) thu được atropin. 1. Tổng hợp axit G từ Toluen và hợp chất chứa không quá 2 cacbon. 2. Xác định cấu trúc các chất trung gian và cấu trúc của atropin. Câu 12: Ngày nay các phản ứng đa tác nhân được dùng nhiều trong tổng hợp các hợp chất hữu cơ nói chung và hợp chất dị vòng nói riêng. Dưới đây là một ví dụ về tổng hợp dị vòng có hoạt tính sinh học. Hợp chất dị vòng (X) được tạo thành theo hai con đường khác nhau: Con đường 1: Hãy trình bày các bước chính tạo sản phẩm trong con đường 1. Con đường 2: Hãy trình bày các bước chính tạo sản phẩm trong con đường 2. Câu 13: Pyrrolizidine alkaloids và dẫn xuất của nó chiếm vị trí quan trọng trong hóa học hữu cơ bởi hoạt tính sinh học của nó. Các dẫn xuất thường được gọi là aza - đường (hoặc đường imino) gây ức chế glycosidases khác nhau mà có thể có ích trong điều trị bệnh tiểu đường, cúm, HIV và các bệnh khác. Một trong những dẫn xuất được tổng hợp theo sơ đồ sau đây Trong sơ đồ này E là một trung gian không ổn định chuyển vị Claisen tạo thành F. Xác định các chất trong sơ đồ tổng hợp trên. C¸c chuyªn ®Ò N¢NG CAO  3  bµi TËP DµNH CHO ®tQG k31