TIỂU LUẬN ĐỒNG PHÂN HÌNH HỌC

CÁC KHÁI NIỆM Cấu hình dùng để chỉ cơ cấu của phân tử liên hệ đến vị trí tương đối trong không gian của các nguyên tử nối với nhau.. CÁC KHÁI NIỆM Những nguyên tử liên kết với nhau bằng

Trang 1

CẤU HÌNH

Trang 2

Cấu hình (configuration): các liên kết cộng hóa trị

có góc liên kết và độ dài liên kết xác định, như vậy,

vị trí không gian của các nguyên tử liên kết được xác định và ràng buộc chặt chẽ với nguyên tử kia

CÁC KHÁI NIỆM

Cấu hình dùng để chỉ cơ cấu của phân tử liên hệ

đến vị trí tương đối trong không gian của các nguyên tử nối với nhau Mỗi hợp chất có 1 cấu hình xác định Sự biến đổi cấu hình chỉ có thể xảy ra do

sự đứt và ráp nối

Trang 3

CÁC KHÁI NIỆM

Những nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết đôi (chẳng hạn C=C, C=N, N=N…) hoặc tạo thành các cạnh của những vòng nhỏ thì không quay tự do quanh trục liên kết, chúng tạo thành một bộ phận

“cứng nhắc” trong phân tử Vì vậy, các nhóm thế đính với những nguyên tử kiểu đó có thể được sắp xếp theo quan hệ không gian khác nhau, không chuyển đổi cho nhau được, dẫn đến tạo ra những

đồng phân hình học.

Trang 4

(C- C).

Mỗi nguyên tử Cacbon còn lại 1electron ở orbital 2p, chúng xen phủ với nhau để tạo liên kết π vuông góc với mặt phẳng chứa các liên kết σ

Do sự hình thành liên kết π đã triệt tiêu sự quay tự do và dẫn đến xuất hiện đồng phân cis – trans

Trang 7

DANH PHÁP

cis-But-2-en trans-But-2-en

Hệ danh pháp cis/trans

Trang 8

DANH PHÁP

Với anken phức tạp, cấu hình được chọn là cấu hình của mạch Cacbon liên tục dài nhất xuyên qua liên kết đôi

trans-4-etyl-3-metylhept-3-en

(mặc dù có 2 nhóm etyl nằm cùng 1 phía đối với mặt phẳng)

Ví dụ 1:

Trang 10

DANH PHÁP

Hợp chất có nhiều liên kết đôi C=C

Tổng số đồng phân hình học của một hợp chất có n nối đôi trong phân tử là:

Trang 13

DANH PHÁP

Hợp chất có nối đôi lũy tích

 Cumulen với số chẵn nối đôi có đồng phân quang

học

 Cumulen với số lẻ nối đôi có đồng phân hình học

Trang 15

cis-1,2-dimetylciclopropan trans-1,2-dimetylciclopropan

Trang 17

 Đồng phân anti bền hơn đồng phân syn.

 anti-azobenzen là 1 phân tử có cơ cấu phẳng.

 syn-azobenzen có cơ cấu ghềnh.

Trang 18

 Đồng phân syn- không bền, đồng phân anti- bền.

 Đồng phân syn- hấp thụ ở độ dài sóng ngắn hơn và

cường độ hấp thụ thấp hơn anti-.

anti-arildiazoat

Trang 20

anti-metyl phenyl cetoxim syn-metyl phenyl cetoxim

Cetoxim: có đồng phân hình học khi nhóm C=N

nguyên tử C liên kết với 2 nhóm khác nhau

Trang 21

DANH PHÁP

Nếu anken mang 4 nhóm thế khác nhau mà không chọn được mạch chính thì không dùng được danh

pháp cis/trans.

Danh pháp syn/anti đối với hợp chất chứa nitơ có

liên kết đôi cũng có chỗ không thống nhất

Dùng hệ danh pháp E-Z để nhất quán trong việc gọi tên đồng phân hình học

Trang 23

DANH PHÁP

3 Mỗi nguyên tử liên kết đôi hoặc ba được xem tương đương với 2 hoặc 3 liên kết đơn với nguyên tử đó.

Ví dụ:

-CH=CH- tương đương với

tương đương với

Quy tắc tiếp vị:

Hệ danh pháp E-Z

Trang 24

DANH PHÁP

4 Đồng vị có số khối lớn thì ưu tiên hơn.

-T > -D > -H

5 Với nhóm đồng phân lập thể:

 Cấu hình R ưu tiên hơn S.

 Cis ưu tiên hơn trans.

Quy tắc tiếp vị:

Hệ danh pháp E-Z

Trang 26

1 2

Trang 27

 d ưu tiên hơn e

 Nếu 2 nhóm ưu tiên a và d ở cùng phía liên kết

C=C gọi là Z (Zusamen: cùng nhau).

Cách viết: (Z)-tên hợp chất

Trang 28

 d ưu tiên hơn e

Cách viết: (E)-tên hợp chất

 Nếu 2 nhóm ưu tiên a và d ở khác phía liên kết

C=C gọi là E (Entgegen: xuyên qua).

Trang 31

SO SÁNH TÍNH CHẤT GIỮA 2 ĐỒNG PHÂN CIS-TRANS

 Momen lưỡng cực

 Hợp chất kiểu abC=Cab nếu liên kết C-a có momen

lưỡng cực lớn, liên kết C-b không có momen lưỡng

cực thì ở đồng phân cis phải có momen lưỡng cực

rất lớn, mặt khác đồng phân trans có trung tâm đối

xứng nên momen lưỡng cực bằng 0

Ví dụ: 1,2- dicloroeten

Trang 32

 Khi tính momen lưỡng cực của những anken mang

nhóm thế phức tạp thì những nhóm thế giống nhau

đó sẽ có sự sắp xếp khác nhau trong không gian dẫn

đến sự đối xứng không hoàn toàn µ(trans)≠0 Tuy

nhiên, thường µ(trans) < µ(cis)

Ví dụ:

Trang 33

 Nếu nhóm a- đẩy electron, còn nhóm b- rút electron

thì momen lưỡng cực của phân tử bằng tổng số

momen lưỡng cực của chúng Do đó, đồng phân

trans có giá trị momen lưỡng cực lớn hơn của đồng

phân cis

Ví dụ:

Trang 34

 Tính chất vật lý

 Điểm sôi (Đs): cũng như momen lưỡng, ta phải xét

từng trường hợp cụ thể Nói chung momen lưỡng

cực cao hơn thì thường dẫn đến Đs cao hơn

 Điểm nóng chảy (Đnc): Đnc(cis)<Đnc(trans) do đồng

phân trans có tính đối xứng cao hơn, nên sắp xếp

trong tinh thể chặt chẽ hơn

 Tỉ khối (d) và chiết suất (n) thường thì cis > trans

Trang 35

 Tính chất vật lý

 Tính bền: đồng phân trans thường bền hơn đồng

phân cis vì các nhóm thế nếu có kích thước cồng

kềnh trong đồng phân trans sẽ ở xa nhau, ít tương

tác nội phân tử hơn và năng lượng thấp hơn đồng

phân cis

Ví dụ:

trans-but-2-en bền hơn cis-but-2-en

Trang 36

 Tính chất hóa học

 Hoạt tính của 2 đồng phân cis và trans có thể khác nhau.

Ví dụ:

Acid Maleic (đồng phân cis) dễ bị khử nước tạo thành

anhidric hơn là acid fumaric (đồng phân trans)

Trang 37

Gọi tên theo danh pháp E-Z các hợp chất sau:

BÀI TẬP 1

1 2

3 4

5 6

7

(E)-3,4-dimetyloct-3-en-1,6-diol

Trang 38

BÀI TẬP 1

1

2

3 4

5 6

12

(3Z,6E)-3,7,11-trimetyldodeca-1,3,6,10-tetraen

7 8

11

9 10

Z E

Trang 39

BÀI TẬP 1

1 2

3 4

5 6

7 8

(2E,4E,6E,8E

)–3,7-dimetyl-9-(2,6,6-trimetylcyclohex-1-en-1-yl)nona-2,4,6,8-tetraen-1-ol

9 1

2 3

Trang 40

Viết công thức cấu tạo các đồng phân hình học của những

hợp chất sau:

a) (E)-3,7-dimetylocta-2,6-dien-1-ol

BÀI TẬP 2

Trang 41

Viết công thức cấu tạo các đồng phân hình học của những

hợp chất sau:

BÀI TẬP 2

b) (Z)-3,7-dimetylocta-2,6-dien-1-al

Trang 42

Dựa theo giá trị momen lưỡng cực của các đồng phân hình học Hãy cho biết trong các chất A, B sau đây đồng phân nào là cis, đồng phân nào là trans

BÀI TẬP 3

a) FHC=CHF μ A = 0 D μ B = 2,42 D

Trang 43

Dựa theo giá trị momen lưỡng cực của các đồng phân hình học Hãy cho biết trong các chất A, B sau đây đồng phân nào là cis, đồng phân nào là trans

BÀI TẬP 3

b) p–NO 2 –C 6 H 4 –CH=CH–C 6 H 4 μ A = 3,11 D μ B = 4,52 D

Định dạng
Số trang	44
Dung lượng	7,16 MB