Thiết kế lộ trình tổng hợp một đồng phân thơm hiếm (ví dụ: 3,5-dimethoxy-4-hydroxybenzaldehyde) từ guaiacol hoặc vanillin. a. Đề xuất các bước phản ứng chính, thuốc thử và điều kiện để đạt vị trí thế m...

### a. Các bước phản ứng chính, thuốc thử và điều kiện: 1. **Bước 1: Từ Guaiacol đến Vanillin** - **Phản ứng:** Oxy hóa guaiacol thành vanillin. - **Thuốc thử:** H₂O₂ (hydroperoxit) hoặc K₂Cr₂O₇ (dichromat kali) trong môi trường axit. - **Điều kiện:** Nhiệt độ phòng hoặc nhẹ nhàng đun nóng, thời gian phản ứng khoảng 1-2 giờ. 2. **Bước 2: Tạo sản phẩm chính 3,5-dimethoxy-4-hydroxybenzaldehyde** - **Phản ứng:** Thế nhóm -OCH₃ tại vị trí ortho và para của vòng benzene. - **Thuốc thử:** CH₃I (methyl iodide) cho thế nhóm methoxy và sau đó sử dụng LiAlH₄ (lithium aluminium hydride) hoặc NaBH₄ (sodium borohydride) để khử nhóm aldehyde thành hydroxyl. - **Điều kiện:** Sử dụng các điều kiện axit hoặc kiềm tùy thuộc vào phản ứng cụ thể và kiểm soát nhiệt độ. ### b. Vấn đề chọn lọc vị trí thế và cách dùng bảo vệ/điều chỉnh chọn lọc: - **Vấn đề chọn lọc vị trí thế:** Việc chọn lọc vị trí thế là rất quan trọng trong phản ứng này vì nhóm thế -OCH₃ có tính chất hướng nhóm nucleophilic đến vị trí ortho và para. Để kiểm soát vị trí thế, có thể sử dụng các nhóm bảo vệ như: - **Bảo vệ hydroxyl:** Dùng nhóm bảo vệ như silyl ether (TBDMS) để bảo vệ hydroxyl trước khi thực hiện phản ứng thế. - **Điều chỉnh chọn lọc:** Sử dụng các phương pháp xúc tác để tăng cường chọn lọc vị trí ortho hoặc para, như xúc tác Lewis hoặc điều chỉnh pH. ### c. Kiểm tra xác nhận sản phẩm (NMR, IR, melting point): 1. **NMR (Nuclear Magnetic Resonance):** - Phân tích NMR sẽ cho thấy tín hiệu cho các proton ở các vị trí khác nhau trong vòng benzene cũng như tín hiệu cho nhóm methoxy và hydroxyl. Dựa vào tích số tích hợp và hóa học hóa học, có thể xác nhận cấu trúc. 2. **IR (Infrared Spectroscopy):** - Phổ IR sẽ hiển thị các đỉnh đặc trưng cho nhóm -OH (xung quanh 3200-3600 cm⁻¹), nhóm -CHO (xung quanh 1700 cm⁻¹) và các đỉnh của nhóm methoxy (có thể khoảng 2800-3000 cm⁻¹). 3. **Melting Point:** - Xác định điểm nóng chảy của sản phẩm tổng hợp. So sánh với tài liệu tham khảo để xác nhận độ tinh khiết và cấu trúc của sản phẩm. Điểm nóng chảy của 3,5-dimethoxy-4-hydroxybenzaldehyde khoảng 70-72°C. Kết luận: Qua các bước tổng hợp, chọn lọc và xác nhận, ta có thể hoàn thành lộ trình tổng hợp đồng phân thơm 3,5-dimethoxy-4-hydroxybenzaldehyde từ guaiacol hoặc vanillin một cách hiệu quả.