TrÇn Anh TuÊn - Tr-êng trung häc phæ th«ng chuyªn S¬n La
1
XÂY DỰNG NỘI DUNG GIẢNG DẠY CHUYÊN ĐỀ GLUXIT
CHO ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI

A/ PHẦN MỞ ĐẦU :

1. Lý do chọn đề tài :
1.1 – Cơ sở lý luận của đề tài :
Gluxit là một loại hợp chất hữu cơ có vai trò quan trọng với đời sống. Hiện nay,
các nghiên cứu của các nhà khoa học về loại hợp chất này phát triển rất nhanh. Do đó, yêu cầu
tiếp cận kiến thức về loại hợp chất này đối với học sinh phổ thông là hết sức cần thiết, đặc biệt
với đối tượng học sinh tham dự kỳ thi chọn học sinh giỏi Quốc gia môn Hoá học.

1.2 - Cơ sở thực tiễn của việc đề xuất đề tài :
Qua thực tế giảng dạy cho đội tuyển học sinh giỏi tham dự kỳ thi chọn học sinh giỏi
Quốc gia nội dung hoá học hữu cơ, tôi nhận thấy :
- Đây là một nội dung mà học sinh hay lúng túng trong việc vận dụng lí thuyết vào bài
tập cụ thể.
- Nguồn tài liệu để các em có thể tiếp cận sớm vấn đề này ở Sơn la còn rất hạn chế, một
số tài liệu viết một cách phức tạp gây hoang mang cho học sinh khi nghiên cứu vấn đề này.
- Lượng bài tập để các em làm quen cũng như giúp rèn luyện kỹ năng phân tích, lập luận
còn rất ít.

2. Mục đích nghiên cứu :
Nhằm cung cấp cho học sinh những lý thuyết cơ bản, tổng quát nhất về GLuxit,
phương pháp lập luận, tư duy và các kỹ năng trong quá trình nghiên cứu loại hợp chất này. Từ
đó, một phần nâng cao chất lượng của đội tuyển trong các kỳ thi chọn học sinh giỏi.
3. Phương pháp nghiên cứu :
- Phương pháp nghiên cứu : Tổng hợp các kiến thức cơ bản về vấn đề, trên cơ sở đó xây
dựng các bài tập cụ thể, lời giải cụ thể để từ đó học sinh thấy được phương pháp chung cũng

TrÇn Anh TuÊn - Tr-êng trung häc phæ th«ng chuyªn S¬n La
3
B/ PHẦN NỘI DUNG :
1. Những nội dung chính :
Đề tài gồm các chương sau :
- Tóm tắt lý thuyết cơ bản của Gluxit
- Bài tập vận dung có lời giải
- Bài tập tự giải

2. Nội dung :
Chương I – NHỮNG VẤN ĐỀ LÝ THUYẾT CẦN NẮM VỮNG KHI NGHIÊN CỨU
GLUXIT
I/ Thuyết Hoá học lập thể :
Hoá học lập thể nghiên cứu cấu trúc không gian, hiệu ứng không gian và tiến trình không
gian của phản ứng. Nghiên cứu cấu trúc không gian để giải thích các hiện tượng đồng phân
không gian. Các đồng phân không gian có cùng cấu tạo nhưng khác nhau về sự phân bố không
gian của các phân tử , tức là sự khác nhau về cấu hình nên còn được gọi là đồng phân cấu hình.
Đồng phân cấu hình có hai loại : Đồng phân quang học và đồng phân hình học. Sau cùng ta còn
xét đồng phân cấu dạng.
1. Đồng phân quang học :
1.1 Thuyết tứ diện của cacbon :
Nguyên tử C lai hoá sp
3
liên kết với bốn nguyên tử hay nhóm nguyên tử hướng ra
bốn đỉnh của tứ diện.
1.2 Phân tử có cacbon bất đối C
*

*
CHO
C
CH
2
OH
*
HO
H
D - Glixerandehit
L - Glixerandehit

Trong Gluxit nhóm chuẩn là nhóm OH ở nguyên tử C
*
ở xa nhóm có bậc oxh cao nhất. Nếu
nhóm chuẩn nằm bên phải là đồng phân D, còn nhóm chuẩn nằm bên trái là đồng phân L.
Trong phạm vi chương trình, ta chỉ xét đồng phân D.
1.3. Cấu dạng và đồng phân cấu dạng :
Về khái niệm cũng như cách viết cấu dạng, học sinh đã được làm quen. Ở đây chỉ muốn
nhấn mạnh về cấu dạng của vòng xiclohexan.
Cấu dạng bền nhất là cấu dạng ghế.

H(e)
H(a)

Trong cấu dạng ghế cấu dạng bền nhất là cấu dạng có nhiều nhóm lớn ở vị trí hướng biên.
VD :

OH(e)
H(a)

2
OH
Trong phân tử có chứa nhiều trung tâm bất đối.
Các Gluxit chỉ khác nhau ở cấu hình của một nguyên tử Cacbon bất đối được gọi là ep ime.
VD :

CHO
CH
2
OH
HO
OH
OH
H
H
H
D - Arabinoz¬
CHO
CH
2
OH
OH
OH
H
H
H OH
D - Riboz¬

Hai đồng phân trên là epime ở cacbon số 2.
* Dạng vòng của monosaccarit : Gồm vòng 6 cạnh chứa dị tố oxi (piranozơ) và vòng 5 cạnh

6
- D – Glucopiranozơ

- D – Glucopiranozơ
Công thức Havooc vòng 5 cạnh của Glucozơ, vòng 6 cạnh của Fructozơ.
TrÇn Anh TuÊn - Tr-êng trung häc phæ th«ng chuyªn S¬n La
6
O
OH
OH
OH
HO
CH
2
OH
O
OH
OH
OH
HO
CH
2
OH
1
2
1
2

OR
HH - C = O
H - C - OH
HO - C - H
H - C - OH
H - C - OH
CH
2
OH
H - C - OH
H - C - OH
HO - C - H
H - C - OH
H - C - O
CH
2
OH
O

Dạng andehit Dạng vòng
Trong dung dịch, các đồng phân luôn có sự chuyển hoá cho nhau.
Trong cấu tạo vòng, vòng Gluxit có nhóm OH semiaxetal ở nguyên tử C
1
, vòng Fructozơ
có nhóm OH semiaxetal ở nguyên tử C
2
.

CHOH
H
H - CH
2
-
OH
CH
2
OH
CHOH
H - CH
2
-
OH

c, Cộng Xianua :

CHO
CHOH
CHOH
CHOH
CN
HCN

d, Phản ứng tạo ête và este:
Nhóm OH semiaxetal có khả năng phản ứng cao hơn, có thể bị Metyl hoá bởi CH
3
OH trong
axit còn các nhóm OH khác bị Metyl hoá bởi CH
3

OH
OH
CH
2
OH
(CH
3
CO)
2
O
CH
3
COONa
O
OCOCH
3
OCOCH
3
OCOCH3
CH
2
OOCCH
3
H
3
CCOO

1,2,3,4,6 - Penta- O – Metyl – Glucopiranozơ

e, Phản ứng tạo oxazon :

NHNH
2
CH = NNHC
6
H
5
CH
2
OH
NNHOH
ONH
3
OH
=

f, Oxi hoá bằng HIO
4
(NaIO
4
): Natripeiodat có tác dụng oxi hoá độc đáo vào giũa liên
kết C – C của poliol. Nếu chất bị oxi hoá là diol thì sản phẩm cho 2 nhóm CHO, nếu chất bị oxi
hoá là triol thì ngoài 2 nhóm CHO còn có axit fomic.
VD :

O
HO - CH
CH
2
OH
OH

CHO
CHO
+ HCOOH

Phản ứng này dùng để xác vòng lactol là vòng 5 hay 6 cạnh.
Khi HIO
4
dư, có thể oxh cacbon hidrat về axit fomic :

CHO
CH
2
OH
OH
OH
HO
HIO
4
4 HCOOH + HCHO

D – Arabinozơ
g, Phản ứng với Cu(OH)
2
:
Trần Anh Tuấn - Tr-ờng trung học phổ thông chuyên Sơn La
9
O
2
Cu(OH)
2

CH
CH
O
CHO
HO - CH
2

i, Phn ng kộo di mch Cacbon :
Andoz cú th cng vi HCN thnh xianidrin, sau khi thu phõn trong axit, axit Andonic to
thnh c Lactol hoỏ ri kh lactol bng hn hng Na ta thu c Andoz ó tng lờn 1
nguyờn t C.

CHO
CH
2
OH
OH
OH
HO
HCN
CH
2
OH
CN
OH
OH
OH
HO
CN
CH

2
OH
OH
OH
HO
CHO
CHO
CH
2
OH
OH
OH
HO
HO
D - Arabinozơ
D - Glucozơ
Lactol
D - Manozơ
D - GluconicTrÇn Anh TuÊn - Tr-êng trung häc phæ th«ng chuyªn S¬n La
10
j, Phản ứng rút ngắn mạch Cacbon :
Một trong các phương pháp rút ngắn mạch Cacbon là phương pháp Rup. Ở đây người ta đã oxi
hoá anđozơ bằng dung dịch nước brom thành axit anđonic, sau đó oxi hoá muối Canxi của axit
này bằng H
2
O
2

CaCO
3
(COO)
2
Ca
CH
2
OH
OH
OH
OH
HO
H
2
O
2
Fe(CH
3
COO)
3
COOH
CH
2
OH
O
OH
OH
HO
=
- CO


- Glicozit, enzimMantaza thuỷ phân liên kết

-
Glicozit, …
- Có bao nhiêu đơn vị mono saccarit cấu tạo nên.
- Cách gọi tên Saccarit (mắt xích đầu đổi thành yl, mắt xích sau thành it)
TrÇn Anh TuÊn - Tr-êng trung häc phæ th«ng chuyªn S¬n La
11

Chương II – BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1 :
D – Arabinozơ (đồng phân cấu hình ở C
2
của D – Ribozơ) chuyển hoá theo sơ đồ sau :
D - Arabinoz¬
CH
3
OH
HCl
A
HIO
4
B
H
3
O
+
C
Br

OH
OH
HO
O
OH (H)
OH
OH
HO
HO
CH
2
OH
H (OH)
O
OH (H)
OH
HO
H (OH)

OH
O
OH (H)
OH
HO
H (OH)
CH
3
OH
HCl
OH


2,
O
O
O
CH
2
OH
CH
2
OH
HIO
4TrÇn Anh TuÊn - Tr-êng trung häc phæ th«ng chuyªn S¬n La
12
CH
2
OH
O
O
O
CHO
CHO
CHO
CHO
CH
2
OH

COOH
CH
2
OH
OH2
+
CH
2
OH
O
COOH
COOH
HOH
2
C
OH
(hçn hîp Z)

Bài 2 :
Khi thuỷ phân Xenlulozơ thu được Xenlobiozơ còn thuỷ phân tinh bột thu được Mantozơ và iso
Mantozơ đều có công thức C
12
H
22
O
11
. Hãy viết CTCT và CTCT không gian của các sản phẩm
trên.
Bài làm :
Xenlobiozơ :

O
CH
2
OH
1
O
O
CH
2
OH
4
OH
1

TrÇn Anh TuÊn - Tr-êng trung häc phæ th«ng chuyªn S¬n La
13
O
O
O
OH
OH
OH

Iso Mantozơ :
O
CH
2
OH
1
O

Melexitozơ là tri sacarit được tạo bởi 2 phân tử D – Glucozơ và 1 phân tử D-Fructozơ.

Melexitoz¬
H
2
O
D- Glucoz¬ + Turanoz¬
Melexitoz¬
H
2
O
Saccaroz¬


Mắt xích D – Fructozơ nằm giữa 2 phân tử D- Glucozơ.
Melexitoz¬
1, CH
3
I
1,4,6 - tri -O-Metyl- D- Fructoz¬
+ 2,3,4,6 - tetra-O-metyl-D- Glucoz¬
2, H
2
O


CTCT của Melexitozơ là :
TrÇn Anh TuÊn - Tr-êng trung häc phæ th«ng chuyªn S¬n La
14
O

: 56%, D
2
: 20%, D
3
: 18%,
D
4
: 6%, D
5
<0,1%. Dùng công thức cấu trúc mô tả cân bằng đó.
3. Cho A tác dụng riêng rẽ với NaBH
4
, nước Br
2
, HNO
3
, C
6
H
5
NHNH
2
dư
Viết công thức Fise của các sản phẩm.
Nếu cho B và D cũng tác dụng như A thì các sản phẩm tương ứng có đồng nhất với các sản
phẩm sinh ra từ A hay không?
4. Từ A tổng hợp K theo sơ đồ sau :

A
E

Chương III – BÀI TẬP TỰ GIẢI
1. Khi đun nóng Lactozơ với nước trong axit thu được Glucozơ và Galactozơ.

Lactoz¬
Br
2,
H
2
O
A
CH
3
I/ OH
-
Hîp chÊt cã 8 nhãm CH

Glucozơ và andehit salixilic.
Metyl hoá Salixilin cho penta metyl salixilin và khi thuỷ phân sản phẩm này cho 2,3,4,6
– tetra -O-Metyl -D-Glucozơ.
Hãy suy ra CTCT của Salixin.
3. Rafinozơ là một đường không có tính khử, có công thức phân tử C
18
H
32
O
16
. Khi thuỷ phân
bằng axit cho các sản phẩm là D-Fructozơ, D- Galactozơ và D- Glucozơ. Khi thuỷ phân bằng
men

- Galactozidaza cho

- Galactozơ và Saccarozơ. Khi thuỷ phân bằng men invecta
TrÇn Anh TuÊn - Tr-êng trung häc phæ th«ng chuyªn S¬n La
16
(men thuỷ phân saccarozơ) thu được D- Fructozơ và di saccarit Melibiozơ. Khi metyl hoá
Rafinozơ rồi thuỷ phân cho các sản phẩm là : 1,3,4,6 – tetra- O – Metyl- D- Fructozơ, 2,3,4,6-
tetra – O – metyl – D – Galactozơ, 2,3,4- tri- O- metyl – D- Glucozơ.
Hãy xác định CTCT của Rafinozơ và Melibiozơ.
4. Micarozơ là một Gluxit có trong thành phần 1 số chất kháng sinh. Người ta có thể tổng hợp,
chuyển hoá Micarozơ theo 2 sơ đồ sau :
a,

Lactol cña 3-Metyl-5- hidroxi-3-Hexenoic
Syn- dihidroxi ho¸
A(C