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