Huongdanvn com –Có hơn 1000 sáng kiến kinh nghi


b) Xác định nhóm chức (loại chất) có thể có



tải về 1.57 Mb.
trang2/11
Chuyển đổi dữ liệu28.04.2018
Kích1.57 Mb.
#37532
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

b) Xác định nhóm chức (loại chất) có thể có.

c) Xác định kiểu mạch cacbon.

d) Viết đồng phân vị trí nhóm chức cho mỗi loại mạch cacbon.

e) Điền nguyên tử hidro vào mạch cacbon để cacbon đủ hóa trị 4.

  1. ĐỒNG PHÂN LẬP THỂ

Hóa học lập thể nghiên cứu cấu trúc không gian của phân tử trong không gian ba chiều.

1) Hình dạng phân tử: Mô tả dạng hình học của phân tử.

2) Cấu hình: Cho biết sự phân bố các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử trong không gian xung quanh một nguyên tử trung tâm hay hệ trung tâm nhất định nào đó. Sự khác nhau về cấu hình dẫn đến hiện tượng đồng phân hình học và đồng phân quanh học.

3) Cấu dạng: Là cấu trúc không gian sinh ra do sự quay của một nhóm nguyên tử này đối với một nhóm nguyên tử khác xung quanh liên kết đơn giữa chúng mà không làm đứt liên kết đó.

Một phân tử có vô vàn cấu dạng khác nhau song có rất ít cấu dạng bền vững. Những cấu dạng bền của 1 chất gọi là đồng phân cấu dạng tuy rằng không tách được chúng ra vì chúng chuyển hóa lẫn nhau theo một cân bằng.



4) Các loại công thức biễu diễn cấu trúc không gian trên mặt phẳng giấy:

+ Công thức phối cảnh: Nguyên tử C no liên kết với 4 nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử. Các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử này ở trên đỉnh của hình tứ diện mà tâm là nguyên tử C đó. Dựa vào thực tế là một vật càng ở xa mắt thì cảm thấy nhỏ đi và ngược lại người ta qui ước: Nét gạch thường biểu diễn liên kết trên mặt phẳng giấy, nét gạch gián đoạn biểu diễn liên kết hướng về phía sau tờ giấy (xa người quan sát), nét gạch đậm chỉ những liên kết hướng về phía

trước tờ giấy (gần người quan sát).

Ví dụ: Phân tử CH2ClBr





+ Công thức chiếu Niumen: Nhìn dọc phân tử theo một liên kết nào đó (thường là liên kết C-C được lựa chọn có chủ ý) rồi chiếu tất cả các nguyên tử lên mặt giấy. Nguyên tử C ở đầu liên kết gần mắt (C1) được thể hiện bằng 1 vòng tròn và che khuất nguyên tử C đầu bên kia (C2). Các LK với C1 được nhìn thấy toàn bộ chúng xuất phát từ tâm hình tròn C1. Các LK với nguyên tử C2 chỉ nhìn thấy phần ló ra từ chu vi hình tròn C1.

Ví dụ: Propen CH3-CH=CH2.



+ Công thức chiếu Fisơ: Đặt công thức phối cảnh của phân tử sao cho nguyên tử C được chọn nằm trong mặt phẳng giấy, 1 ng.tử hoặc nhóm ng.tử ở bên phải và bên trái ng.tử C nằm trên trang giấy ; 2 ng.tử (nhóm ng.tử) còn lại nằm dưới trang giấy. Chiếu CT phối cảnh đó lên mặt giấy thì được CT chiếu Fisơ. Các nhóm ở 2 đầu nét ngang ở gần người quan sát (a và b), 2 nhóm ở 2 đầu nét gạch đứng ở xa người quan sát (c và d), giao điểm của chúng là ng.tử C no.

c

a b



d

Nhóm ng.tử có mức oxi hóa cao hơn được đặt phía trên (vị trí c); nhóm lớn nhất thường nằm vị trí d; các nhóm chuẩn như OH; NH2; Halogen …ở vị trí a hay b.



Chú ý: Từ CT chiếu Fisơ có thể suy ra CT phối cảnh hoặc CT Niumen. CT phối cảnh và CT Niumen có thể xoay theo những góc bất kì mà không chuyển thành phân tử khác. Nhưng không tùy tiện xoay CT Fisơ vì có thể chuyển thành phân tử khác. CT Fisơ chỉ có thể quay 1800 hay 3600 mới giữ nguyên cấu hình.

Từ CT Niumen muốn đưa về CT Fisơ ta chuyển CT Niumen về CT phối cảnh dạng che khuất rồi chuyển thành CT Fisơ.



  1. CÁC DẠNG ĐỒNG PHÂN LẬP THỂ:

A. ĐỒNG PHÂN HÌNH HỌC

    1. Đồng phân hình học:

Là loại đồng phân không gian do có sự phân bố khác nhau của các ng.tử hoặc nhóm ng.tử ở hai bên một bộ phận cứng nhắc (vòng no; nối đôi).

    1. Điều kiện có đồng phân hình học:

+ Phân tử phải có bộ phận cứng nhắc (không cho ng.tử hay nhóm ng.tử LK với nó xoay tự do) như vòng no; nối đôi.

+ Ở mỗi ng.tử C của LK đôi (hoặc nhiều nối đôi liên tiếp) và ở ít nhất 2 ng.tử C của vòng no phải có 2 ng.tử hoặc nhóm ng.tử khác nhau.

Ví dụ: abC=Ca’b’ hay ab a’b’


      1. Trường hợp có 1 nối đôi :

+ Hệ abC=Ca’b’. Vd Stinben C6H5-CH=CH-C6H5

+ Hệ abC=Nc . Vd : axetandioxim CH3C=NOH.

+ Hệ aN=Nb có thể a =b. Vd : azobenzen C6H5N=NC6H5


      1. Hệ có nhiều nối đôi:

+ Hệ gồm số lẻ nối đôi liên tiếp xem như 1 nối đôi.

Ví dụ: đi phenyl-đi-m-nitrophenylbutatrien

m- NO2C6H4(C6H5)C=C=C=C(C6H5)C6H4NO2-m có 2 dạng cis và trans

+ Hệ có nhiều nối đôi riêng lẻ thì xét lần lượt từng nối đôi:

Vd : Cao su thieân nhieân ( caáu hình cis)

CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 có các đồng phân cis-cis; cis-trans; trans-trans.



      1. Trường hợp có vòng no : Ví dụ: 1,2- đimetyl propan có đp cis và trans

    1. Danh pháp đồng phân hình học.

      1. Danh pháp cis –trans.

Mạch chính của anken cùng phía với nối đôi là cis, nếu mạch chính ở khác phía gọi là trans. Đối với hợp chất vòng, hai nhóm thế cùng phía so với mp vòng là cis khác phía là trans.

      1. Danh pháp syn- anti: (ít sử dụng) Thường dùng cho hợp chất có liên kết –N=N- và C=N

Vd: C6H5-N=N-C6H5 có dạng syn (tương tự như cis) và anti (tương tự như trans)

      1. Danh phaùp Z-E: Bao trùm cả 2 hệ danh pháp trên.

+ So sánh độ hơn cấp của các ng.tử hoặc nhóm ng.tử ở nối đôi.

- Ng.tử LK trực tiếp với ng.tử C nối đôi có số hiệu ng.tử Z càng lớn thì độ hơn cấp càng cao.

Vd: Cấp của các nhóm liên kết với Csp2 là: Cl > F> O>C>H.

- Nếu 2 ng.tử LK với Csp2 là như nhau thì xét đến ng.tử tiếp theo nghĩa là ng.tử Lk trực tiếp với ng.tử thứ 1.

Vd: Nhóm CH3 sẽ là C(H,H,H); nhóm etyl sẽ là C(C,H,H) và nhóm CH2OH sẽ là C(O,H,H). Vì Z của O > C> H nên cấp của các nhóm là:

CH2OH > C2H5> CH3.


  • Ng.tử ở nhóm thế mang nối đôi hay nối 3 xem như tương đương 2 nối đơn hoặc 3 nối đơn.

Vd: C=O tương đương 2 nối C-O. Nhóm COOH sẽ là C(O,O,O).

CCH seõ laø C1(C,C,C) vaø C2(C,C,H)

+ Danh pháp Z – E: abC=Ca’b’. Nếu độ hơn cấp a>b vaø a’>b’. Nếu a vaø a’ cùng phía gọi là Z ( tiếng Đức Zusammen : cùng). Nếu chúng ở khác phía gọi laø E (Engegen: đối).


    1. Sự khác nhau về tính chất của các đồng phân hình học:

Hai đp hình học cơ bản giống nhau về tính chất hóa học nhưng khác nhau về một số tính chất vật lí.

      1. Nhiệt độ nóng chảy: Đp trans có tính đối xứng cao hơn dễ sắp xếp chặt khít hơn nên thường có nhiệt độ nóng chảy cao hơn đp cis .

      2. Ñoä beàn nhieät ñoäng: Đp trans bền hơn cis, G0 nhỏ hơn.

      3. Momen löôõng cöïc vaø nhieät ñoä soâi: Tùy từng cấu tao cụ thể. Thường chất có mo men lưỡng cực lớn hơn thì có nhiệt độ sôi cao hơn.

Chất có 2 nhóm thế giống nhau kiểu aCH=CHa mômen lưỡng cực của đồng phân trans =0 trong khi đồng phân cis có mômen lưỡng cức ≠ 0. Trường hợp có 2 nhóm thế khác nhau aCH=CHb mômen lưỡng cực luôn khác không. Nếu a và b cùng đẩy hoặc cùng hút electron thì μ cis > μ trans; nếu a và b có tính chất electron ngược nhau thì cho kết quả ngược lại.

      1. Tính axit của axit không no : Đp cis có tính ax mạnh hơn đp trans.

      2. Phản ứng tách nước của ax 1,2 –đicacboxylic : Dạng cis bị tách nước thành anhydritaxit (nội phân tử) còn dạng trans thì không.

IV) SƠ LƯỢC VỀ ĐỒNG PHÂN QUANG HỌC :

1) Ánh sáng phân cực phẳng và tính quanh hoạt:

Ánh sáng thường gồm các sóng điện từ mà vectơ dao động của chúng hướng theo tất cả các hướng trong không gian miễn là vuông góc với phương truyền của tia sáng. Khi cho as qua lăng kính Nicon sẽ được as mà vectơ dao động của chúng nằm trong cùng 1 mặt phẳng gọi là mp phân cực đó là as phân cực hay as phân cực phẳng.

Những chất khi đặt trên đường truyền của as phân cực phẳng mà làm quay mp phân cực theo một góc  nào đó gọi là chất quang hoạt. Tính chất đó là tính quang hoạt.

2) Phân tử có ng.tử C bất đối và vn đề quang hot :

Khi trong phân tử có ng.tử C đính với 4 ng.tử hay nhóm ng.tử khác nhau Cabcd sẽ sinh ra pt bất đối xứng và có tính quang hoạt.

Vd : CH3-CH(OH)-COOH ; Cl-CHI-SO3H; CFClBrI.

Trong 1 pt có thể có 1 hay nhiều ng.tử C bất đối.

Vd: Glucozo : CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH=O có 4 ng.tử C bất đối.

Các phân tử bất đối có tính quang hoạt.



3) Đồng phân quang học :

+ Chất đối quang : Khi phân tử bất đối xứng thì bao giờ cũng có cặp chất đối xứng với nhau như vật và ảnh qua gương. Hai phân tử đối xứng qua gương không bao giờ chồng khít lên nhau nghĩa là chúng là 2 chất riêng biệt. Hai chất đó gọi là hai chất đối quang còn gọi là đp quang học.

+ Tính chaát: Các đp quang học có cấu tạo giống nhau nhưng khác nhau về cấu hình dẫn tới sự bất đối xứng trong p.tử. Các đp quang học có các tính chất vật lí và hóa học thông thường giống nhau chỉ khác nhau ở tính chất với ánh sáng phân cực.

Vd: ax lactic CH3-CH(OH)-COOH có ng.tử C số 2 bất đối nên có 2 đp quang học. Một đp làm quay mp as phân cực sang bên phải gọi là ax

L-(+)-lactic; một chất làm quay mp as phân cực sang trái gọi là ax D(-) lactic. Hai đp này có góc quay mặt phẳng as phân cực như nhau nhưng đối nhau gọi là hai chất đối quang.

Nếu phân tử có n ng.tử C bất đối thì chúng có thể có 2n đồng phân quang học trong đó có 2n/2 cặp đối quang (đồng phân enan). Các đồng phân quang học không đối quang gọi là đồng phân dia.



Ví dụ: 2 – brom- 3- clobutan có 2 nguyên tử cacbon bất đối:

CH3 –C*HBr- C*HCl-CH3 có 4 đồng phân quang học trong đó có 2 cặp đối quang.
A B C D

Trong đó A với B; C với D là các đp enan. A với C hay D; B với C hay D là các đp dia.

4) Danh pháp cấu hình : Gồm hệ danh pháp D,L và danh pháp R,S.

a) Danh pháp D,L : Xét phân tử glixerandehit CH2OH-CH(OH)-CHO

Dùng công thức chiếu fisơ biễu diễn cấu hình trên mặt phẳng giấy sao cho:

+ Ng.tử C bất đối nằm trên mp giấy.

+ Cạnh nằm ngang ở phía người quan sát, các nhóm a,b nằm trên cạnh này ở phía trên mp giấy.

+ Cạnh thằng đứng có các nhóm thế c,d nằm sau mp giấy.

Chú ý nhóm lớn nhất nằm ở vị trí d(CH2OH), nhóm nhỏ hơn hoặc có bậc oxh cao nhất chiếm vị trí c (CHO), các nhóm chuẩn (OH,NH2,Halogen X …) ở vị trí a hay b. Chất có nhóm chuẩn nằm ở bên phải gọi là cấu hình D, nhóm chuẩn nằm ở bên trái là cấu hình L.

Vd :


D—Glixerandehit L-Glixerandehit

(R) (S)



tải về 1.57 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương