Hóa hữu cơ ngành dược (tóm tắt trích đoạn)

MC LC NI DUNG PHN 1: C S Lí THUYT CHNG 1: I CNG V HểA HU C 1.1 NH NGHA 1.2 C IM CHUNG CA HP CHT HU C 1.3 TM QUAN TRNG CA HểA HU C 1.4 PHN LOI HP CHT HU C 1.4.1 Phõn loi theo nhúm chc 1.4.2 Phõn loi theo mch C 1.5 NGUN GC CHT HU C CHNG 2: NG PHN 2.1 NH NGHA 2.2 PHN LOI: 2.2.1 ng phõn phng 2.2.2 ng phõn lp th 2.3 CCH VIT CC NG PHN CHNG 3: CC LOI HIU NG TRONG HểA HU C 3.1 HIU NG CM NG TRANG 1 1 2 5 5 11 3.1.1 Khỏi nim hiu ng cm ng 11 13 3.1.2 Phõn loi hiu ng cm ng 13 3.1.3 c im ca hiu ng cm ng 3.2 HIU NG LIấN HP 3.2.1 nh ngha 14 14 14 3.2.2 Hiu ng liờn hp 16 3.3 HIU NG SIấU LIấN HP 3.4 HIU NG KHễNG GIAN CHNG 4: PHN NG HU C 4.1 MT S KHI NIM CHUNG 4.2 C IM CA PHN NG HU C 4.2.1 Tc phn ng 20 22 24 24 25 25 4.2.2 Phn ng cnh tranh 26 4.2.3 Trng thỏi chuyn tip 26 4.3 PHN NG TH 28 4.3.1 Khỏi nim 28 4.3.2 C ch phn ng th 29 4.4 PHN NG TCH LOI 4.4.1 Khỏi nim 32 32 4.4.2 C ch phn ng tỏch loi 33 4.4.3 S cnh tranh phn ng tỏch loi v th 36 4.5 PHN NG CNG HP 4.5.1 Khỏi nim 36 36 4.5.2 C ch ca phn ng cng hp 37 CHNG 5: HYDROCARBON NO A ALKAN 5.1 TấN GI 5.2 IU CH 5.2.1 Kh Halogenua ankyl RX 5.2.2 Tng hp Wurtz 5.2.3 Kh hp cht carbonyl 5.2.4 Hidro húa cỏc anken, alkin 5.2.5 Kh CO2 ca mui RCOONa 41 41 41 44 44 44 44 44 45 5.3 TNH CHT VT Lí 5.4 TNH CHT HểA HC 5.4.1 Phn ng th 5.4.2 Phn ng nhit phõn B CYCLOALKAN 5.5 TấN GI CA CYCLOALKAN 5.6 TNH CHT VT L CA CYCLOALKAN 5.7 IU CH CYCLOALKAN 5.8 PHN NG CA CYCLOALKAN CHNG 6: HYDROCARBON KHễNG NO A ALKEN 6.1 TấN GI 6.2 IU CH 6.2.1 Loi nc ru 6.2.2 Loi HX ca ankyl halogenua 6.2.3 Loi halogen X2 ca - dihalogenua 6.2.4 Hydro húa hu hn ankin 6.3 TNH CHT VT Lí 6.4 TNH CHT HểA HC 6.4.1 Phn ng cng 6.4.2 Phn ng oxi húa 6.4.3 Phn ng th H B ALKIN 6.5 TấN GI 6.6 IU CH 6.6.1 iu ch axetylen 6.6.2 iu ch cỏc ankin khỏc 6.7 TNH CHT VT Lí 6.8 TNH CHT HểA HC 45 45 45 46 46 47 50 51 54 59 59 59 60 60 61 61 61 61 61 62 64 65 66 66 66 66 66 67 67 6.8.1 Phn ng cng 6.8.2 Phn ng oxi húa 6.8.3 Phn ng ca cỏc ankin CHNG 7: HYDROCARBON THM 7.1 CU TO CA BENZEN 7.2 TấN GI 7.3 IU CH 7.3.1 T than ỏ hay t du m 7.3.2 Phng phỏp Wurtz Fittig 7.3.3 Phng phỏp Friedel Crafts 7.4 TNH CHT VT Lí 7.5 TNH CHT HểA HC 7.5.1 Phn ng th ỏi in t 7.5.2 Phn ng cng ca benzen 7.5.3 Phn ng ca mch nhỏnh ankyl CHNG : DN XUT HALOGEN CA HYDROCACBON 8.1 KHI NIM CHUNG 8.2 TNH CHT VT Lí 8.3 IU CH DN XUT HALOGEN 67 68 68 75 75 76 77 77 77 77 78 78 78 81 81 85 8.3.1.Tỏc dng trc tip hal vi HC tng ng 85 86 87 88 8.3.2 i t ancol 88 8.3.3 Cng HX vo anken 8.4 TNH CHT HểA HC 8.4.1 Phn ng th 88 88 90 8.4.2 Phn ng tỏch HX 92 8.4.3 Phn ng vi kim loi 8.5 GII THIU CC CHT TIấU BIU 93 93 8.5.1 Metyl clorua, CH3Cl 93 8.5.2 Vinyl clorua, CH2 = CH Cl 94 8.5.3 Clo benzen, C6H5 Cl 94 8.6 HP CHT C NGUYấN T 8.6.1 Hp cht c magie 8.6.2 Hp cht c phtpho CHNG 9: ALCOL PHENOL A ALCOL 9.1 TấN GI 9.2 IU CH 9.2.1 Hydrat húa anken 9.2.2 Thy phõn dn xut halogen 9.2.3 Kh andehyt, xeton 9.2.4 Tng hp t hp cht c magie 9.3 TNH CHT VT Lí 9.4 TNH CHT HểA HC 9.4.1 Tớnh axit 9.4.2 Phn ng ester húa 9.4.3 Phn ng vi cỏc HX 9.4.4 Phn ng vi SOCl2, PX5, PX3 9.4.5 Phn ng dehydrat húa 9.4.6 Phn ng oxi húa B PHENOL 9.5 TấN GI 9.6 IU CH 9.6.1 Phng phỏp kim chy 9.6.2 Thy phõn clo benzen 9.6.3 Thy phõn mui diazoni 95 95 98 104 104 104 105 105 105 105 105 106 106 107 107 108 108 108 110 110 110 110 111 111 111 9.7 TNH CHT VT Lí 9.8 TNH CHT HểA HC 9.8.1 Tớnh axit 9.8.2 Phn ng to eter 9.8.3 Phn ng to ester 9.8.4 Cỏc phn ng th trờn nhõn benzen CHNG 10 : HP CHT CARBONYL 10.1 TấN GI 10.2 IU CH 10.2.1 Oxi húa hu hn ru 10.2.2 Thy phõn gem dihalogenua 10.2.3 Ozon gii anken 10.2.4 Hidrat húa ankin 10.2.5 Kh Rosenmund iu ch andehit 10.3 TNH CHT VT Lí 10.4 TNH CHT HểA HC 10.4.1 Phn ng cng vo nhúm Carbonyl 10.4.2 Phn ng ca H 10.4.3 Cỏc phn ng kh v oxi húa CHNG 11: GLUCID 11.1 NH NGHA: 11.2 NGUN GC: 11.3 VAI TRề CA GLUCID TRONG C TH 11.4 PHN LOI : A MONOSACCARID B DISACCARID C POLYSACCARID CHNG 12 : AXIT CARBOXYLIC V DN XUT 111 111 111 112 112 112 116 116 117 117 117 117 118 118 118 118 119 122 124 130 130 130 130 131 133 137 141 146 A AXIT CARBOXYLIC 12.1 TấN GI 12.2 IU CH 12.2.1 iu ch axit bng phn ng oxi húa 12.2.2 iu ch axit bng phn ng thy phõn 12.2.3 iu ch axit bng phn ng ca hp cht Grinard 12.2.4 iu ch axit bng tng hp malonic 12.3 TNH CHT VT Lí 12.4 TNH CHT HểA HC 12.4.1 Tớnh axit 12.4.2 Phn ng to cỏc dn xut ca axit 12.4.3 Phn ng th H B DN XUT CA AXIT CARBOXYLICCHT BẫO 12.5 CU TO 12.6 TNH CHT VT Lí 12.7 TNH CHT HểA HC 12.7.1 Phn ng cng 12.7.2 Phn ng thy phõn 12.8 MT S CH S CA CHT BẫO 12.8.1 Ch s Iod 12.8.2 Ch s axit 12.8.3 Ch s x phũng húa CHNG 13 : HP CHT CHA NIT A AMIN 13.1 TấN GI 13.2 IU CH 13.2.1 Ankyl húa trc tip NH3 v amin 146 146 147 148 148 149 149 149 149 150 151 151 151 152 152 153 153 153 153 154 154 154 157 157 157 159 159 13.2.2 Kh hp cht Nitro 13.2.3 Kh cỏc hp cht cha nit khỏc 13.2.4 Phn ng Gabriel 13.3 TNH CHT VT Lí 13.4 TNH CHT HểA HC 13.4.1 Tớnh baz 13.4.2 Phn ng ankyl húa 13.4.3 Phn ng axyl húa 13.4.4 Phn ng vi axit nitr HNO2 B AXIT AMIN 13.5 PHN LOI V GI TấN 13.6 IU CH 13.6.1 Amin húa axit - halogen carboxylic 13.6.2 Tng hp Strecker 13.7 TNH CHT 13.7.1 Tớnh lng tớnh 13.7.2 S to mui 13.7.3 Tỏc dng vi HNO2 CHNG 14: HP CHT D VềNG 14.1 KHI NIM 14.2 D VềNG CNH MT D T 159 160 160 160 161 161 161 162 162 164 164 166 166 166 166 166 167 167 170 14.2.1 Tớnh thm 170 173 173 14.2.2.Hoỏ tớnh ca cỏc hp cht d vũng cnh 174 14.2.3 iu ch 177 14.3 D VềNG CNH MT D T - PIRIDIN 14.3.1 Cu trỳc ca piriin 177 177 14.3.2 Tớnh cht ca piriin 178 PHN 2: THC HNH 181 CHNG 1: I CNG 181 BI 1: NHNG QUY TC CHUNG 181 BI 2: NHNG K NNG TH NGHIM CN 189 THIT BI 3: MT S DNG C, THIT B THễNG DNG CHNG 2: CC BI TH NGHIM 196 215 BI 1: HIDROCACBON BI 2: ANCOL - PHENOL ETE 226 BI 3: ANEHIT XETON 233 BI 4: AXIT CACBOXYLIC V DN XUT 239 BI 5: ESTER 248 BI 6: AMIN AMINO AXIT- PROTIT 251 TI LIU THAM KHO 264 PHN 1: C S Lí THUYT CHNG I CNG V HểA HU C Mc tiờu hc tp: Sau hc xong bi ny sinh viờn cú th: - Bit c cỏc nguyờn t cu thnh hp cht hu c - Bit cỏch phõn loi hp cht hu c 1.1 NH NGHA Húa hu c l mụn hc kho sỏt cỏc hp cht ca carbon (ngoi tr: CO, CO2, CO32-, acetat, carbur, cianur, HCN, COCl2) v cỏc dn xut ca chỳng 1.2 C IM CHUNG CA HP CHT HU C Thng cu to bi nguyờn t chớnh: C, H, O, N v mt s cỏc nguyờn t ph nh: S, P, halogen (F, Cl, Br, I), hoc kim loi (Mg, Na, Fe) t tan nc, thng tan d dng cỏc dung mụi hu c nh ru, ete, benzen, cloroform, CCl4 L hp cht cng húa tr: cú nhiu cht ng phõn D bay hi, d chỏy, d b nhit phõn, dn nhit v dn in kộm Cho phn ng thng chm, khụng hon ton v hay cho phn ng ph 1.3 TM QUAN TRNG CA HểA HU C Húa hu c l mt mụn khoa hc rt quan trng thc tin giỳp phỏt trin kinh t xó hi Ti liu ging dy mụn Húa hu c Húa hu c cú vai trũ thit yu cuc sng hng ngy vỡ cú liờn quan n nhiu ngnh cụng nghip quan trng nh: Nhiờn liu: xng du, nng lng ht nhõn cho ng c mỏy bay, tờn la T si: nylon, polyester, t acrylat Thc phm: ng bt, cht bộo, cht m, vitamin M phm: hng liu, nc hoa, x bụng, du gi u, kem dng da, son phn Dc phm: thuc tr bnh, vitamin Phm mu, sn, verni, cht do, plastics, polyme Trong nụng nghip: Húa hu c giỳp sinh viờn tỡm hiu cỏc mụn khúa hc khỏc nh: sinh húa hc (cõy trng, vt nuụi, vi sinh vt), sinh lý hc, dinh dng, dc lý, ch bin bo qun nụng sn, ch bin thc n cho gia sỳc, thc n cho tụm cỏ, cỏc cht bo v thc vt, cht tr sõu, cht dit c, tr nm bnh, cht iu hũa sinh trng, hormon, pheromon, cỏc loi phõn bún cho cõy trng Húa hu c rt cn thit cỏc k s nụng nghip hiu mt cỏch sõu sc v ton din chuyờn mụn ca mỡnh 1.4 PHN LOI HP CHT HU C 1.4.1 Phõn loi theo nhúm chc: Hidrocarbon v cỏc dn xut ca hidrocarbon - Cỏc dn xut ca hidrocarbon l nhng hp cht cú nhúm nh chc Ti liu ging dy mụn Húa hu c - Nhúm nh chc l nhúm nguyờn t quyt nh tớnh cht húa hc ca phõn t hu c - Th t u tiờn ca cỏc nhúm nh chc c sp xp theo th t sau: - COOH - SO3H - CO-O-COR - COOR - COX - CONH2 - CN - CHO - COR - OH - NH2 - OR - O-O-R : axit carboxilic : axit sulfonic : anhidrid axit : ester : halogenur axit : amit : nitril : andehit : xeton : ru, phenol : amin : ete : peroxit 1.4.2 Phõn loi theo mch C Ti liu ging dy mụn Húa hu c Hp cht hu c Hp cht khụng vũng HC no Hp cht vũng HC khụng no HC ng vũng khụng thm (khụng hng phng) no thm ( hng phng) HC d vũng thm ( hng phng) Khụng thm khụng no 1.5 NGUN GC CHT HU C Ngun cht hu c quan trng nht l du m Thnh phn chớnh ca du m l cỏc loi hidrocarbon khỏc Cỏc sn phm ch bin t du m c s dng rng rói tng hp cỏc hp cht hu c cú liờn quan n ngnh húa du T cỏc khớ t nhiờn, than ỏ, than bựn, thc vt, ng vt, vi khun Ti liu ging dy mụn Húa hu c CHNG NG PHN Mc tiờu hc tp: Sau hc xong bi ny sinh viờn cú th: - Bit c cỏc loi v cỏch vit cỏc ng phõn húa hu c 2.1 NH NGHA Cht ng phõn l nhng cht cú cựng cụng thc phõn t nhng cú cụng thc cu to khỏc (Cn phõn bit cụng thc nguyờn, cụng thc phõn t, cụng thc cu to) 2.2 PHN LOI: A ng phõn phng: l cỏc ng phõn cú th phõn bit trờn mt phng (giy hay bng), th t sp xp ca cỏc nguyờn t phõn t khỏc B ng phõn lp th: cũn gi l cỏc ng phõn khụng gian cỏch sp xp ca mt s nguyờn t khụng gian ba chiu khỏc 2.2.1 ng phõn phng Cú loi ng phõn phng: ng phõn mch carbon: cú mch carbon khỏc Thớ d: n-butan v isobutan CH3-CH2-CH2-CH3 n-butan H3C CH-CH H3C isobutan ng phõn v trớ: cú v trớ nhúm nh chc khỏc Ti liu ging dy mụn Húa hu c Thớ d: C4H9OH cú ng phõn: 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, t-butanol CH3 CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 CH2 CH OH 1-butanol CH3 CH3 CH CH2 OH CH3 CH CH3 OH 2- butanol OH CH3 isobutanol t-butanol ng phõn cu to: cú nhúm nh chc khỏc Thớ d: C2H6O cú ng phõn ru v ete CH3-CH2-OH rửụùu etilic (etanol) CH3-O-CH3 dimetil ete * Phõn bit s h bin v ng phõn Trong mt s trng hp, mt cht hu c cú th tn ti cựng lỳc di hai dng cõn bng khỏc nhau, hai dng ny c gi l hai dng h bin S h bin l s bin i di dng khỏc ca mt cht hu c, l mt cõn bng ca ng phõn cu to (trong ú proton H+ di chuyn a n s thay i v trớ ca ni ụi) Thớ d: Cỏc xeton (hay andehit) cú th hin din di dng h bin: dng xeton v dng enol, cỏc hp cht amit v nitro cng cho h bin Ti liu ging dy mụn Húa hu c CH3 - C - CH2 - CH3 CH3- C = CH - CH3 O hoó bieỏn xeton-enol OH xeton enol R - C - NH - CH3 R - C = N - R' hoó bieỏn amido-imidol O OH amido imidol O R - CH2 - N O R - CH = N O OH nitro Hai cụng thc ng phõn cu to biu din cht khỏc hn nhau, cụng thc h bin biu din húa cht 2.2.2 ng phõn lp th (ng phõn khụng gian) NG PHN HèNH HC * ng phõn hỡnh hc cũn gi l ng phõn cis-trans, l ng phõn cu hỡnh s sp xp khỏc ca cỏc nhúm th bờn ni ụi hay mt phng vũng no * iu kin cú ng phõn hỡnh hc l: phi cú ni ụi (hay mt phng vũng no) v mi carbon ca ni ụi (hay mt phng vũng no) phi cú nhúm th khỏc Ti liu ging dy mụn Húa hu c a e d C=C C=C b a d b e abved * Phõn loi: ng phõn CIS: cú nhúm th ging (KLPT ln hoc nh) nm cựng mt bờn mt phng ca ni ụi (hay mt phng vũng no) ng phõn TRANS: cú nhúm th ging (KLPT ln hoc nh) nm bờn mt phng ca ni ụi (hay mt phng vũng no) ng phõn TRANS thng bn hn ng phõn CIS Thớ d: Ti liu ging dy mụn Húa hu c 2.3 CCH VIT CC NG PHN Trong khuụn kh ni dung ca giỏo trỡnh dnh cho sinh viờn khụng chuyờn ny chỳng tụi ch gii thiu ch yu v ng phõn cu to v ng phõn hỡnh hc vit c y cỏc ng phõn ta thc hin cỏc bc sau: Vớ d: Vit ng phõn cho C.T.T.Q: CxHyOzNtXv (X l halogen) Bc 1: Xỏc nh bt bóo hũa (s liờn kt hoc s vũng) ca phõn t theo cụng thc: a x ( y v) t Bc 2: Xỏc nh cỏc ng phõn cn vit theo yờu cu bi toỏn: Hp cht hu c thuc dng ng ng no? Mch h hay mch vũng? Da vo giỏ tr ca v s lng cỏc nguyờn t cú mt phõn t phõn loi ng phõn cú th cú Bc 3: Vit cỏc dng mch carbon (b khung carbon) bao gm: mch khụng nhỏnh, mt nhỏnh, hai nhỏnh, v mch vũng (vit mch vũng ln nht ng vi s nguyờn t carbon cú th to vũng) Bc 4: t cỏc ni ụi, ni ba, nhúm th hoc nhúm chc vo v trớ u mch Di chuyn cỏc ni ụi, ni ba hoc Ti liu ging dy mụn Húa hu c nhúm th, nhúm chc trờn cỏc mch ú i vi mch vũng ta thu nh vũng v chỳ ý vũng nh nht cú nguyờn t carbon Khi vit cỏc ng phõn cn lu ý: Khụng cú cụng thc xỏc nh s lng ng phõn, tựy tng cht m cú s lng ng phõn khỏc Phi m bo ỳng húa tr ca cỏc nguyờn t Vit ng phõn theo yờu cu bi toỏn (mch h, mch vũng, khụng gian, dng bn hoc tt c cú th cú) Loi b cỏc ng phõn trựng (do s i xng mch carbon) v cỏc ng phõn khụng bn t chuyn v cỏc dng khỏc bn hn Cõu hi (bi tp) cng c: Bi 1.1 Vit cụng thc cu to cú th cú cỏc cht sau: 1) C6H14 2) C7H16 3) C5H10 4) C6H12 5) C7H12 6) C7H8 Bi 1.2 Vit cụng thc cu to cú th cú cỏc cht sau 1) C4H10O 2) C5H12O 3) C3H6O 4) C4H9Cl 5) C4H11N Ti liu ging dy mụn Húa hu c 10 TI LIU THAM KHO TI LIU THAM KHO BIấN SON NI DUNG MễN HC: Phan Tng Sn, Trn Quc Sn, ng Nh Ti, C s húa hc hu c Tp &2 NXB H v THCN, H Ni, 1987 Chu Phm Ngc Sn, Nguyn Hu Tớnh, Nguyn Huy Ngc, Lờ Khc Tớch Húa hc hu c, Si Gũn, 1974 John D.Roberts, Marjorie C Caserio Húa hc hu c hin i, Tp v Ngi dch: Nguyn c Chung Nh xut bn khoa hc v k thut, H Ni, 1981 Donald J Cram, George S.Hammond, Organic Chemistry, NewYork, 1964 Solomons, T.W.Graham Fundamentals of Organic Chemistry, NewYork, 1994 Lờ Ngc Thch, Trn Hu Anh, Húa hc Hu c, NXB GD, 1999 Nguyn ỡnh Thnh, C s Húa hc Hu c, NXB QG HN, 2010 Trn Vn Thm, Bi ging Húa hc Hu c, Khoa Cụng ngh Mụi trng, Trng C Cụng nghip Tuy Hũa, 2007 Phm Vn Tt, Nguyn Quc Tun, Giỏo trỡnh Thc hnh Húa hu c, Trng i hc Lt, 2008 10 Nguyn Lờ Tun, Hong N Thựy Liờn, Nguyn Th Vit Ti liu ging dy mụn Húa hu c 264 Hoa, Giỏo trỡnh Thc hnh Húa hu c, Trng i hc Quy Nhn, 2009 11 Trn Th Tng Võn, Bi ging thc hnh Húa i cng, Trng i hc K thut Cụng ngh, 2009 12 Giỏo trỡnh thc hnh Húa hu c, Trng Cao ng Cụng nghip 4, 2004 TI LIU THAM KHO NGH CHO HC VIấN: Thỏi Doón Tnh, C s Húa hc Hu c, 1, v NXB KH&KT H Ni, 2001 Trn Th Vit Hoa, Phm Thnh Quõn, Trn Vn Thnh, K thut thc hnh Tng hp hu c, NXB HQG Tp.HCM, 2005 Nguyn Kim Phi Phng, Thc Húa hu c 1, NXB HQG TPHCM, 2003 Ti liu ging dy mụn Húa hu c 265