Chuyên đề nâng cao về cacbohidrat

 dÉn   
H/OHNaOH/ICHHCl/OHCH 233 QNM 
Xác định công thức của M, N, Q và X (dạng vòng phẳng). 
Hãy viết sơ đồ các phản ứng xảy ra. 
 
Từ công thức dẫn xuất 2,3,4-tri-O-metyl của M suy ngược sẽ ra công thức của Q, N, M từ 
đó suy ra công thức của X : 
CH3O
CHO
H
OCH3H
OCH3H
CH2OH
O
OH
OCH3
CH3O
CH3O
O
OCH3
OCH3
CH3O
CH3O
dÉn xuÊt 2,3,4-tri-O-metyl cña M
(Q)
H2O/H
+
O
OCH3
OH
OH
HO
(N)
CH3I/baz¬
O
OH
OH
OH
OH
(M)
H2O/xt
CH3OH/HCl
O
OH
OH
OH
(X)
O OH
OH
OH
O
Sơ đồ phản ứng : ... 
(Đề thi HSG quốc gia, Việt Nam - 2001) 
Melexitozơ (C18H36O16) là đường không khử, có trong mật ong. Khi thủy phân hoàn toàn 1 
mol melexitozơ bằng axit sẽ nhận được 2 mol D-glucozơ và 1 mol D-fructozơ. Khi thủy 
phân không hoàn toàn sẽ nhận được D-glucozơ và disaccarit turanozơ. Khi thủy phân nhờ 
enzim mantaza sẽ tạo thành D-glucozơ và D-fructozơ, còn khi thủy phân nhờ enzim khác 
sẽ nhận được saccarozơ. Metyl hóa 1mol melexitozơ rồi thủy phân sẽ nhận được 1 mol 
1,4,6-tri-O-metyl-D-fructozơ và 2 mol 2,3,4,6-tetra-O-metyl-D-glucozơ. 
Hãy viết công thức cấu trúc của melexitozơ. Viết công thức cấu trúc và gọi tên hệ thống 
của turanozơ. 
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (
Cacbohidrat ( chuyên đề nâng cao ) 
 01679639643 duongquangduy@yahoo.com 5 
Hãy chỉ ra rằng việc không hình thành fomandehit trong sản phẩm oxi hóa bằng HIO4 
chứng tở có cấu trúc furanozơ hoặc pyranozơ đối với mắt xích fructozơ và pyranozơ hoặc 
heptanozơ (vòng 7 cạnh) đối với mắt xịch glucozơ. 
Cần bao nhiêu mol HIO4 để phân hủy hai mắt xích glucozơ có cấu trúc heptanozơ và sẽ 
nhận được bao nhiêu mol axit fomic ? 
 
Từ các dữ kiện đầu bài suy ra melexitozơ không còn -OH semiaxetan, là trisaccarit được 
cấu thành từ 2 dơn vị D-glucozơ và 1 đơn vị D-fructozơ, trong đó 1 đơn vị D-glucozơ liên 
kết với D-fructozơ tạo thành disaccarit turanozơ, đơn vị D-glucozơ thứ hai cũng liên kết 
với D-fructozơ tạo thành disaccarit saccarozơ. Thuỷ phân 1 mol sản phẩm metyl hoá 
melexitozơ thu được: 
CH2OCH3
CH2OCH3OH
OH
CH3O
O O
OH
OCH3
OCH3
CH2OCH31
2
3
CH3O
1
2
Từ đó suy ra đơn vị D-fructozơ ở dạng furanorit, 2 đơn vị D-glucozơ đều ở dạng 
piranorit; 2 đơn vị D-glucozơ đều tạo ra liên kết glicorit với C2 và C3 của D-
fructofuranozit. 
Cấu trúc : 
HO
O
HO
O
OH
H
HO
CH2OH
H
OH
O
HO
O
HO O
OH
H
HO
HOH2C
1
2 3
1
1
HO CH2OH
H
OH
O
HO
O
HO O
OH
H
HO
HOH2C
1
2 3
1
Melexitoz¬ (C18H36O16) 3-O-(-D-glucopiranozyl)-D-fructofuranoz (Turanoz) 
Hoặc : 
HO
O
HO
O
OH
H
HO
HO
O
HO O
OH
H
HO
1
1
Melexitoz¬ (C18H36O16) 3-O-(-D-glucopiranozyl)-D-fructofuranoz (Turanoz)
O
HOH2C
HO CH2OH
1
2
3
HO
O
HO
O
OH
H
HO
1
O
HOH2C
HO CH2OH
1
2
3
HO
Cấu trúc furanozơ hoặc piranozơ đối với mắt xích fructozơ và piranozơ hoặc heptanozơ 
(vòng 7 cạnh) đối với mắt xích glucozơ do không có nhóm 1,2-diol kiểu -CHOH-CH2OH 
nên không hình thành fomanđehit trong sản phẩm oxi hoá bằng HIO4 : 
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (
Cacbohidrat ( chuyên đề nâng cao ) 
 01679639643 duongquangduy@yahoo.com 6 
HO
CH2OH
HO
OHH
OHH
CH2
O
H
CH2OH
HO
OHH
H
CH2OH
O
H
piranoz¬ furanoz¬
Fructoz¬
H
HC
OH
H
OHH
OHH
CH2
O
OH
H
CH
OH
H
OHH
H
CH2OH
O
OH
heptanoz¬
Glucoz¬
piranoz¬
HO
HO HO
Cần 6 mol HIO4 để phân huỷ hai mắt xích glucozơ có cấu trúc heptanozơ và sẽ nhận được 
4 mol axit fomic : 
H
H
C
OH
H
OHH
OHH
CH2
O
OH
+ 6HIO4
H
C
CHO
CHO
CH2
O + 4HCOOH + 6HIO3 + 2H2O2 2
HO HO
(Đề thi HSG quốc gia, Việt Nam - 2002) 
Oxi hoá 150 mg amilozơ bởi NaIO4 thu được 0,0045 mmol axit fomic. 
Tính số lượng trung bình các gốc glucozơ trong phân tử amilozơ; 
biết rằng khi oxi hoá 1 mol amilozơ bằng NaIO4, số gốc glucozơ đầu 
mạch tạo ra 1 mol axit fomic, số gốc glucozơ cuối mạch tạo ra 2 mol 
axit fomic. 
Viết sơ đồ các phương trình phản ứng xảy ra. 
Viết sơ đồ các phương trình phản ứng chuyển D-glucozơ thành L-gulozơ có công thức 
bên. 
 
(a) Số lượng trung bình các gốc glucozơ trong phân tử amilozơ : 
(C6H10O5)n   4HIO 3HCOOH 
 )mmol(0015,0=
3
0045,0
=n
3
1
=n HCOOH¬amiloz 
 )vC®(100000=
0015,0
150
=M ¬amiloz 
 617
162
100000
=n ¡Ö 
(b) Phương trình phản ứng: 
O
OH OH
OH
CH2OH
O
OH
OH
OH
CH2OH
O
O
OH
OH
CH2OH
O
n-2
OHC
OHC
O
CH2OH
CHO
CHOOCH HC
O
CH2OH
O
n-2O O
+ (n+4) HIO4
- 3 HCOOH
 HCHO
 (n+4) NaIO3 
Sơ đồ chuyển hóa : 
H
CHO
OH
HHO
OHH
OHH
CH2OH
+ HNO3
H
COOH
OH
HHO
OHH
OHH
COOH
- H2O
H
CO
OH
HHO
H
OHH
COOH
O + Na(Hg)
H
CH2OH
OH
HHO
OHH
OHH
COOH 
H
CH2OH
HO
H OH
HO H
HO H
CHO
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (
Cacbohidrat ( chuyên đề nâng cao ) 
 01679639643 duongquangduy@yahoo.com 7 
- H2O
H
CH2OH
OH
H
OHH
OHH
CO
O
+ Na(Hg)
H
CH2OH
OH
HHO
OHH
OHH
CHO
pH 7
(Đề thi HSG quốc gia, Việt Nam - 1997) 
Mannozơ (monosaccarit) HOCH2-CHOH)4-CH=O là đồng phân của glucozơ. Ở dạng vòng 
sáu cạnh mannozơ chỉ khác glucozơ ở chỗ nhóm OH ở nguyên tử C2 nằm cùng phía với 
OH ở nguyên tử C3. Oxi hóa mannozơ bằng dung dịch HNO3 ở 100oC thu được sản phẩm 
Y chứa 41,38%C, 3,45%H và 55,17%O. Y bị thủy phân cả trong môi trường axit cũng như 
bazơ tạo ra axit polihidroxidicacboxilic hoặc muối tương ứng. Xác định công thức cấu tạo 
của Y, biết MY = 174đvC. 
 
Đặt công thức tổng quát của Y là CxHyOz 
Tao có : 6
100.12
174.38,41
x  , 6
100
174.45,3
y  , 6
100.16
174.17,55
z  
Công thức phân tử của Y là C6H6O6 
Axit nitric oxi hóa nhóm -CH2OH và -CHO trong phân tử mannozơ thành hai nhóm -COOH. 
Nếu sản phẩm cuối là HOOC-(CHOH)4-CHO (C6H10O8) thì không phù hợp với công thức 
phân tử của Y (C6H6O6). Mặt khác theo giả thiết Y bị thủy phân trong môi trường axit 
cũng như bazơ, vậy Y phải là este nội phân tử (lacton) hai lần este. ứng với cấu trúc bền 
(vòng 5 hoặc sáu cạnh) thì cấu tạo của Y sẽ là : 
HO
CO
H
H
H
OHH
CO
1
6
O
O
hay
O
C
O
OO
OH
OH
1
2
3
4
5
6
CO
H
HHO
OHH
H
CO
1
6
O
O
hay
O
O
O
O OH
HO 1
2
3
4
5
6
(Đề thi HSG quốc gia, Việt Nam - 2001) 
Viết phương trình phản ứng điều chế D-fructozơ từ D-glucozơ, biết rằng D-glucozazon khi 
tác dụng với benzandehit tạo thành oson của D-glucozơ (HOCH2(CHOH)3COCHO). 
Chitin (tách từ vỏ tôm, cua...) được coi như là dẫn xuất của xenlulozơ, trong đó các nhóm 
hidroxyl ở các nguyên tử C2 được thay thế bằng các nhóm axetylamino ( -NH-CO-CH3 ). 
Viết công thức cấu tạo một đoạn mạch của phân tử chitin. 
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (
Cacbohidrat ( chuyên đề nâng cao ) 
 01679639643 duongquangduy@yahoo.com 8 
Gọi tên một mắt xích của chitin. 
Viết phương trình phản ứng xảy ra khi đun nóng chitin với dung dịch HCl đặc 
(dư), đun nóng chitin với dung dịch NaOH đặc (dư). 
 
Phương trình phản ứng điều chế D-fructozơ từ D-glucozơ : 
H
CHO
OH
HHO
OHH
OHH
CH2OH
+ 2C6H5NHNH2
CH
N-NH-C6H5
HHO
OHH
OHH
CH2OH
N-NH-C6H5
+ 2H2O
+ 2C6H5NHNH2
CH
O
HHO
OHH
OHH
CH2OH
O
+ 2C6H5CHO
CH
N-NH-C6H5
HHO
OHH
OHH
CH2OH
N-NH-C6H5
H+
[H]
CH
O
HHO
OHH
OHH
CH2OH
O CH2OH
O
HHO
OHH
OHH
CH2OH 
(a) Công thức của chitin 
O
NHCOCH3
OH
CH2OH
O
NHCOCH3
OH
CH2OH
O O
O
HO
NHCOCH3
OH
O
O O
O
H
OH
NHCOCH3
hay
(b) N- axetyl-D-glucozamin 
(tên gọi của chitin : poly N-acetyl-D-glucosamine, -(1,4)-2-Acetamido-2-deoxy-D-glucose) 
(c) Sản phẩm phản ứng khi tác dụng với dung dịch HCl đặc (dư), dung dịch NaOH đặc 
(dư) : 
O OH
NH3Cl
OH
CH2OH
OH
O
NH2
OH
CH2OH
O
NH2
OH
CH2OH
O O
 (Bài tập chuẩn bị IChO, Canada - 1997) 
D-andotetrozơ A khi phản ứng với axit nitric cho hợp chất không hoạt động quang học. 
Cũng andotetrozơ này khi phản ứng với HCN, tiếp theo với dung dịch nước Ba(OH)2 cho 
hai axit andonic epime B và C. Các axit andonic này nằm trong cân bằng với các -
andolacton D và E tương ứng của chúng. Xử lý hỗn hợp này với Na - Hg và nước ở pH 3-5 
thu được các chất F và G tương ứng. Oxi hóa F bằng axit nitric thu được axit andaric 
không hoạt động quang học H, trong khi thực hiên phản ứng này với E thu được axit 
andaric hoạt động quang học I. 
Cho biết cấu trúc các chất từ A đến I 
 
Chỉ D-andotetrozơ dạng erythro mới cho sản phẩm không hoạt động quang học khi bị oxi 
hóa bởi axit nitric : 
CHO
OHH
OHH
CH2OH
+ HNO3
COOH
OHH
OHH
COOH
(A) 
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (
Cacbohidrat ( chuyên đề nâng cao ) 
 01679639643 duongquangduy@yahoo.com 9 
Sử lí A bằng HCN, tiếp theo với dung dịch nước Ba(OH)2 cho hai axit andonic epime B và C 
: 
CHO
OHH
OHH
CH2OH
1.HCN OHH
OHH
CH2OH
(A)
2. Ba(OH)2
OHH
COOH
OHH
OHH
CH2OH
HHO
COOH
+
(B) (C) 
Các -lacton D và E tương ứng là : 
OHH
OHH
CH2OH
OHH
COOH
(B)
OHH
H
CH2OH
OHH
CO
(D)
O
OHH
OHH
CH2OH
HHO
COOH
(C)
OHH
H
CH2OH
HHO
CO
(E)
O
Xử lý hỗn hợp này với Na - Hg và nước ở pH 3-5 thu được các chất F và G. Oxi hóa bằng 
axit nitric thu được axit andaric không hoạt động quang học H và hoạt động quang học I : 
OHH
OHH
CH2OH
OHH
CHO
(F)
(D) OHH
OHH
CH2OH
HHO
CHO
(G)
(E)
Na(Hg)
pH=3-5
OHH
OHH
COOH
OHH
COOH
(H)
HNO3
OHH
OHH
COOH
HHO
COOH
(I)
Na(Hg)
pH=3-5
HNO3
(Bài tập chuẩn bị IChO, Canada - 1997) 
-D-(+) mannopiranozơ là epime của -D-(+) glucopiranozơ 
Hãy viết cấu trúc dạng ghế bền vững nhất của nó. 
Cho biết sản phẩm phản ứng của  - D - (+) mannopiranozơ với các chất : 
Cu2+ + (đệm pH > 7) (g) 5HIO4 
Br2, H2O (pH = 6) (h) (CH3CO)2O dư trong piridin 
HNO3 (i) 3 mol phenylhidrazin, H+ 
CH3OH , HCl khan (j) 1. Br2/H2O 2. Fe (III) sunfat , H2O2 
Sản phẩm (d) + (CH3)2SO4, NaOH (k) 1. HCN 2. Ba(OH)2 
1. NaBH4 2.H2O 3. H3O+ 4. Na-Hg, H2O, pH=3-5 
 
Cấu trúc dạng ghế bèn vững nhất của -D-(+) mannopiranozơ : 
O
HO