CẤU TRÚC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ. ĐỒNG...

download CẤU TRÚC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ. ĐỒNG PHÂNkkhtn.duytan.edu.vn/uploads/967d625e-9d53-4191-a961-3f86286c48f9... · CẤU TRÚC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ. ...

If you can't read please download the document

Transcript of CẤU TRÚC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ. ĐỒNG...

  • CU TRC PHN T HP CHT HU C.

    NG PHN

  • A . Khi nim v ng phn:

    ng phn l hin tng cc cht c cng cng thc

    phn t, nhng khc nhau v cu to , cu hnh hoc cu

    dng nn c nhng tnh cht (vt l, ha hc) khc nhau.

    V d: CH3CH2OH v CH3-O-CH3

    (cng cng thc phn t l C2H6O)

    B . Phn loi ng phn :

    + ng phn cu to (phng)

    + ng phn khng gian (lp th): ng phn cu hnh

    ( hnh hc , quang hc) v ng phn cu dng

  • I. ng phn cu to

    1. Khi nim: l cc cht c cng cng thc phn t nhng

    khc nhau v cu to ha hc

    2. Phn loi

    ng phn mch cacbon: l ng phn v cch sp xp

    mch cacbon theo cch khc nhau: v d C5H12:

    ng phn nhm chc: c cng cng thc phn t

    nhng c nhm chc khc nhau . V d C2H6O

  • ng phn v tr nhm chc : c cng nhm chc

    nhng v tr nhm chc khc nhau

    CH3CH2CH2OH CH3CH(OH)CH3

    Propan-1- ol propan -2- ol

    ng phn v cch chia mch cacbon khc nhau ca

    nhm chc : c cng nhm chc nhng cu to mch

    cacbon khc nhau

    H-COO-C2H5 CH3-COO-CH3

    etyl focmiat metyl axetat

  • II. ng phn khng gian

    1.Cch biu din cu trc khng gian ca phn t

    * Cc cng thc:

    a. Cng thc phi cnh:

    Xen k Che khut

  • b. Cng thc chiu Niumen (Newman)

    H

    H

    H

    H

    H

    HH H

    H

    HH

    H

    Newman

    c. Cng thc Fis (Fischer)

    CHO

    C

    H OH

    CH2OH

    CHO

    CH OH

    CH2OH

    CHO

    CH HO

    CH2OH

    Cng thc phi cnh

  • 2. ng phn hnh hc

    1.Khi nim:

    l mt loi ng phn cu hnh, trong c s

    phn b khc nhau trong khng gian ca cc nhm

    th xung quanh b phn cng nhc ca phn t

    (mt phng hay vng no)

    ng phn hnh hc cn gi l ng phn cis-trans

    hay Z- E

  • ng phn hnh hc

    2. iu kin:

    - Cn: c b phn cng nhc trong phn t (lin kt i: C=C, C=N, N=N. hoc vng no) lm cn tr s quay t do ca cc nhm th

    - : Hai nguyn t hoc nhm nguyn t lin kt vi b phn cng nhc phi c bn cht khc nhau

    Xt phn t abC=Cde, trong a b ; d e , nhng a hay b c th ging d hay e.

  • 3. Danh php

    a. Danh php cis- trans

    a1. Da vo bn cht nhm th Nu hai phi t

    ( nhm th) ging nhau nm cng mt bn mt

    phng tham chiu th ng phn gi l : cis ,

    ngc li l ng phn trans;

    C C

    Cl

    H CH3

    ClC C

    CH3

    H Cl

    Cl

    Cis-1,2-dichloro propen Trans-1,2-dichloro propen

  • a2 . Da vo mch chnh: nu cc nhm th

    nm trn mch chnh cng pha l cis, khc

    pha l trans

  • i vi loi c nhiu ni i

    i vi hp cht vng no

    CH3 CH3

    H3C

    CH3

    cistrans

  • b. Cch gi tn theo danh php Z-E :

    - p dng qui tc Cahn-Ingold-Prelog: Da vo s

    u tin trn s th t trong HTTH. Cc nhm th

    c s th t cao hn th c u tin ( hn

    cp) ln hn

    - ng phn no c hai nhm u tin ln nm v

    mt bn ca mt phng qui chiu l : Z, ngc li

    l E.

  • Cch tnh u tin ( hn cp)

    Qui tc: Cc nguyn t nh vi Csp2 ca nguyn t c th t

    ln hn trong bng HTTH th c hn cp ln hn.

    Xt nguyn t lin kt trc tip vi trung tm cn xc

    nh cu hnh (gi l nguyn t lp th nht ca

    nhm), ng.t no c stt ln th hn cp ln

    Br > Cl > S > P > O > N > C >H

    Nu lp th nht nh nhau th xt lp tip n cc

    nguyn t lp th 2 (cc nguyn t lin kt trc tip

    vi nguyn t lp th nht)

    - CH(CH3)2 > -CH2CH3 > -CH3

    1H + 2C=13 2H+ 1C=8 3H =3

  • -Tng t nh vy i vi lp th 3 nu lp th

    2 nh nhau

    - Cc nguyn t cha lin kt bi th tnh bi ln

    -CH=O > -CH2OH; -CN > CH2-NH2

    17 10 21 9

    - Trong cc ng v , nguyn t c s khi ln

    hn th c hn cp ln hn

    18O > 16O , 15N > 14N , D > H

    F

    Cl

    H3C

    H

    Cl

    F

    H3C

    H

    (E)-1-Clo-1-flopro-1-en (Z)-1-Clo-1-flopro-1-en

  • Hy sp xp u tin (hn cp) ca cc nhm th sau:

    9 < 1 < 2 < 3 < 5 < 8 < 7 < 4 < 6 < 10 < 11 < 12

  • 4. nh hng ca ng phn hnh hc n

    tnh cht ca hp cht

    + Cc ng phn trans thng bn hn cc ng phn Cis

    + Nhit nng chy (mp) ca ng phn cis thng thp hn ng phn trans.

    + Nhit si (bp) ca ng phn cis thng cao hn ng phn trans.

    + T trng v chit xut ca ng phn cis thng ln hn cc ng phn trans.

    + Hot tnh ca ng phn hnh hc c th khc nhau:

    Vd: Acid Maleic d b mt nc cho anhydric hn acid fumaric

    C

    C

    CH

    H C

    OH

    OH

    O

    O

    1400c C

    C

    CH

    H C

    O

    O

    O H2O300

    0c C

    C

    CH

    C H

    OH

    O

    HO

    O

  • 3. ng phn quang hc

    Tnh hot ng quang hc ca cht: l kh nng

    ca cht lm quay mt phng dao ng ca nh

    sng phn cc.

    nh sng phn cc

  • 1 2 3 4 5

    1-Ngun nh sng, 2-Lng knh Nicol, 3-nh sng phn cc,

    4-Cht quang hot, 5-nh sng sau khi i qua cht quang hot

  • 1.Khi nim ng phn quang hc

    Nhng hp cht c cng cu to ha hc, c tnh

    cht vt l v ha hc ging nhau, nhng do khc

    nhau v b tr trong khng gian ca cc nhm th

    xung quanh mt b phn chiral (bt i) no

    trong phn t , v vy c kh nng lm quay mt

    phng nh sng phn cc v tnh cht sinh ha

    khc nhau, gi l ng phn quang hc.

    ng phn quang hc l mt loi ng phn cu

    hnh, xut hin do s b tr trong khng gian khc

    nhau ca cc nguyn t hay nhm nguyn t xung

    quanh mt b phn chiral (bt i) no ca

    phn t.

  • 2 .iu kin c ng phn quang hc

    C yu t khng trng vt nh: s cho vt v nh

    i xng nhau nhng khng chng kht c

    vi nhau

    C 2 loi : bt i nguyn t v bt i phn t

    + Nguyn t bt i: l nguyn t lin kt vi 4 nhm

    th c bn cht khc nhau ( C*, Si*,S*)

    + Bt i phn t: trong phn t c nhng b phn

    hoc nhm th m lm cho 4 nhm th c bn cht

    khc nhau b tr trn 2 mt phng vung gc hoc

    gn vung gc vi nhau

    V d: hp cht c cc lin kt i lin v chn; spiran,

    cn quay.

  • 3. Mt s ng phn quang hc thng gp

    Phn t c 1 C bt i xng: Nhng nguyn t

    cacbon nh vi 4 nguyn t hoc nhm nguyn t

    khc nhau gi l cacbon bt i k hiu: C*.

    Cc phn t ny c 2 ng phn quang hc to

    thnh 1 cp i quang

    Phn t c nhiu C bt i : S lng ng phn

    quang hc = 2n (n = s lng cacbon bt i).

    Nhng nu trong phn t c yu t i xng th s

    ng phn quang hc nh hn 2n v c xut hin

    loi ng phn quang hc khng c tnh quang hot

    l ng phn mezo

  • Axit lactic c 2 i quang l ng phn quay phi v ng phn quay tri, 2 i quang ny chng rt ging nhau nhng khng th chng kht ln nhau c

    Hn hp 50% ng phn quay phi v 50% ng phn quay tri gi l hn hp raxemic. Hn hp ny c nng sut quay cc bng 0

  • Hp cht c nhiu trung tm bt i

    Xt phn t: aldotetroz, nu ta gi gc quay ca cacbon bt i th nht l (a), gc quay cacbon th hai l (b) th gc quay ca phn t s bng tng i s ca cc gc quay cc ca tng nguyn t cacbon bt i.

    C 4 cu hnh, 4 ng phn quang hc

    CHO

    HO

    HO

    H

    H

    CH2OH

    CHO

    OHH

    H

    CH2OH

    CHO

    HO H

    H

    CH2OH

    CHO

    HO

    H

    H

    CH2OH

    OH

    OH OH

    erythro threo

  • Xt Axit tartric (HOOC CHOHCHOH- COOH), c hai

    C* nhng ch c 3 ng phn quang hc. Trong c mt

    ng phn meso to thnh do c mt phng i xng

    trong phn t,

    COOH

    H OH

    H OH

    COOH

    Enantiomer

    C 3 ng phn quang hc: 2 ng phn hot ng quang hc l

    enantiomer v 1 ng phn khng hot ng quang hc gi l

    meso

  • 4. Danh php ng phn quang hc

    a. Danh php D,L:

    gi theo tn ca cht chun l D- v L- glyxerandehit

    H

    CHO

    OH

    CH2OH

    CHO

    H

    CH2OH

    HO

    D- glyxerandehit L- glyxerandehit

  • b. Danh php R,S ( cu hnh tuyt i)

    Quy tc ny da trn c s tng u tin ca nhm th

    nh vi trung tm bt i xng theo th t u tin t ln

    nht (1) cho n nhm nh nht (4), vi iu kin nhm

    nh nht phi xa v tr ngi quan st v sau mt phng

    Nu nhn t C bt i n nhm c hn cp (u tin)

    nh nht m t abc theo chiu kim ng h l R ,

    ngc chiu l S

  • Kinh nghim: Nu c theo R,S t cng thc Fischer c

    nhm th c hn cp nh nht nm trc ngang, t

    abc theo kim ng h l S , ngc kim ng h l R

    V d: Axit lactic

  • c. Danh php erythro-threo

    phn bit cc ng phn khng i quang trong trng

    hp c 2 nguyn t C* ngi ta cn dng danh php erythro

    threo (xut pht t hp cht erythro v threo).

    Dng erythro l dng trong hai i nhm th tng t

    nhau c th a v v tr che khut nhau

    Dng threo ch c mt i nhm th tng t nhau c th

    a v v tr che khut nhau

  • D4. ng phn cu dng

    1. Khi nim v cu dng v ng phn cu dng

    Cu dng l cc dng cu trc khng gian sinh ra khi c tnh

    n s quay t do ca cc lin kt n, cc ng phn sinh

    ra do s quay t do gi l ng phn cu dng

    2. Cu dng ca hp cht hidocacbon no mch h

    + Ca etan : xen k bn

    hn che khut

    + Ca n- butan:

    bn ca cc dng xen k anti > xen k syn > che khut tng

    phn> che khut ton phn

    xen ke che khuat?

    CH3

    CH3

    CH3CH3

    CH3

    CH3CH3

    H3C

    xen ke anti che khuat tung phn xen ke syn che khuat ton phn?? ?

  • 3 Cu dng ca xiclohexan v dn xut

    i vi xiclohexan: gim sc cng Baye: vng khng

    phng, gc ha tr t 109028

    +Cu dng gh v thuyn vn (xon)bn hn cu dng thuyn

    i vi xiclohexan c nhm th: cc nhm th v tr bin

    bn hn khi v tr trc

    gh thuyn van thuyn

    CH3

    CH3

  • p quang hc c vai tr quan trng trong i sng t nhin

    Cc cht chuyn ha, cc cht men l cc h thng hp cht quang hot

    + D-(+)-Glucose l ng c tc dng sinh hc lm cht tim truyn, ngc li L-(+)-Glucose khng c tc dng sinh hc.

    + Asparagin dng hu truyn c v ngt, t trin c v ng, racemix khng v.

    + Adrenalin dng t trin tc dng ln thnh mch mu gp 15 ln dng hu truyn.

    Tc dng sinh hc ca p quang hc