Hóa hữu cơ 2 Khoa y dược Đại học đà nẵng Cô Phan Hằng Nga

VD2: Viết cấu trúc hóa học của các hợp chất sau:... • Các phản ứng khác của alcolacid- Phản ứng của chức –COOH tính acid, tạo ester… - Phản ứng của chức –OH tạo ester với dẫn xuất acid,

Hóa hữu cơ II

HCOOH Acid formic

CH3COOH Acid acetic

CH3CH2COOH Acid propionic

CH3(CH2)2COOH Acid butiric

CH3(CH2)3COOH Acid valeric

CH3(CH2)4COOH Acid caproic

VD2: Viết cấu trúc hóa học của các hợp chất sau:

• Halogen hóa acid carboxylic

CH3 CH

Cl

CH2Cl

CH2 COOH HCl P

• Phản ứng thủy phân

Br (CH2)5 COOH

H2O, Ag2O

C O O

C H

R

X

HO_ H+

-C

C H

R HO

C

C H

R

OH

H+C

C H

R

HO

OH O

(S) (S)

• Monocloroacetic MCA (ClCH2COOH)

C C Cl

H

Cl Cl

• Tricloroacetic TCA (Cl3CCOOH)

H2O

2

Preliminary studies: DCA can slow the growth of certain tumors in animal

studies and in vitro studies

However, no support the use of DCA for cancer treatment at this time.

• Dicloroacetic DCA (Cl2CHCOOH)

Điều chế:

hoặc

- Precipitation of macromolecules: proteins, DNA , and RNA

- Solutions containing TCA as an ingredient are used for cosmetic treatments:

chemical peels, tattoo removal, the treatment of warts …

1 Hãy sắp xếp các chất sau theo thứ tự tính acid tăng dần

a CH3CH2COOH, FCH2COOH, BrCH2COOH

b Acid p-bromobenzoic, acid p-nitrobenzoic, acid 2,4-dinitrobenzoic

2 Đề nghị phương pháp biến đổi các hợp chất sau

a Bromobenzen thành acid benzenoic

COOH

OH

• Thủy phân halogenoacid

• Từ aldehyd-ceton (điều chế α-hidroxycarboxilic)

• Phản ứng Reformatski (điều chế β-hidroxycarboxilic)

• Từ acid amin

• Điều chế phenolacid

Acid salicilic

(Acid o-hydroxybenzoic) Acid p-hydroxybenzoic

R

CH OH

C

O OH

C CH

HO R

O HO

HC O

C O CH

C

O

R R

Các vịng lacton cĩ vai trị quan trọng trong một số dược phẩm

O

O C O

H H

CH3H

O O

CH3

Artemisinin – chữa sốt rét

Artemisia annua L.

Tâanâ âao âoa và ná

-Tinh thể hình kim, màu trắng,

khơng mùi, vị hơi đắng.

- Ít tan trong nước, etanol; tan

nhiều trong hexan, ete dầu

hỏa, cloroform, và axeton.

- Điểm nĩng chảy 156-157 o C

Bột láåâô

Dxcâ câiết

Câiếtbanná âexan

Cao âexan (câư ùa Aìtemiíinin tìên 80%)

Côëïay tâï âofi dïná môi

Kếttinâ íạ 24-48â

Aìtemiíinin tâô

-Kếttinâ lạitìoná etanol nóná

- Tẩy màï banná tâan âoạttínâ

Aìtemiíinin tinâ åâiết

Humans, guinea pigs, some monkeys and many birds….

• Các phản ứng khác của alcolacid

- Phản ứng của chức –COOH (tính acid, tạo ester…)

- Phản ứng của chức –OH (tạo ester với dẫn xuất acid, phản ứng thế…)

Aspirin (acid acetylsalicilic) Metyl salicilat

- Giúp loại bỏ vết thâm nhanh hơn, ngăn ngừa hoạt động củatyrosinase, kích thích tái tạo tế bào da

• Acid Glycolic

- Chiết xuất từ cây mía, củ cải đường

- Tinh thể không màu, không mùi, hút ẩm cao

• Acid Lactic CH3CHOHCOOH

- Trong dược phẩm: kháng khuẩn, thuốc trị rối loạn tiêu hóa, giúp

đường ruột khỏe mạnh,…

- Trong công nghệ thực phẩm: lên men lactic làm sữa chua, phô mai…

- Trong mỹ phẩm: giữ ẩm cho da, tẩy tế bào chết…

• Acid p-hidroxybenzoic

Acid p-hidroxybenzoic R : -CH3 Nipagin

R: -nC3H7 Nipazol

Các bán acetal vòng là những chất trung gian để tổng hợp nhiều hợp chấthữu cơ.

O

H OH

H OH

CH2OH

H

H OH H

α-D-Glucopyranose

Ceto-ester Ceto-aldehyd Ceto-acid

O CH

O OEt

O CHO

EtO

-O CHO

H+

O CHO

Cơ chế:

• Oxi hóa trực tiếp

Base ether

H+PhCOOEt + CH3COPh

C CH2COEt

O O

O

C O OEt

• Cân bằng ceton- enol

CH C O H

O

C O CH C

O

C O CH C O

• Chuyển vị benzylic

R C

O

C O R' HO

-R C C

O R' OH

O

HO

-C C O R' R

O O

C C R' O

O

O

R

C O OH C

R R' OH

H+

H+KOH

O

COH

C6H5

Cơ chế

• Phản ứng tự súc hợp

H+EtONa

1 Heêtanal + Bìomoacetat etyl + Zn, ìofi H2O A (C11H22O3)

B + Etoxid natìi, ìofi Cloìïa benôil C

Phân loại :

• Monosacarid: còn gọi là đường đơn, không bị thủy phân

• Oligosacarid: do các monosacarid kết hợp lại với nhau bằng liên kết

glycosid , khi bị thủy phân cho một vài (oligo: một vài) monosacarid Trong đóquan trọng nhất là disacarid

• Polysacarid: do hàng trăm đến hàng nghìn monosacarid kết hợp lại với

nhau bằng liên kết glycosid

Có 3 loại carbohydrat

O H OH OH

H OH

CH2OH

H H OH H

β-D-Fructofuranose

Saccarose

Amylose

CH2OH

1.4.1.1 Danh pháp

• Tên gọi theo số cacbon, chức aldehyd hoặc ceton

Monosacarid có chứa chức aldedyd gọi là aldose

Monosacarid có chứa chức ceton gọi là cetose

Nếu số C trong phân tử là: 3 thì gọi là triose

CH2OH

• Danh pháp D/L : được sử dụng rộng rãi khi gọi tên carbohyrat

C CHO

D-Aldehyd glyceric L-Aldehyd glyceric

CH2OH O

CH2OH

H OH OH

HO H H

CH2OH O

• Danh pháp R,S : mặc dù chỉ rõ cấu hình từng cacbon thủ tính nhưng

danh pháp này ít được sử dụng khi gọi tên carbohydrat

C H2O H

1 2

1 2 3

4

5 O OH OH

H H

HO

CH2OH

H

H OH H

1 2 3

4

5

O H

OH OH

O H

OH OH

H

O

OH OH

OH

CH2OH HO

C OH H

C H HO

C OH H

C

CH2OH

CH2OH O

CH2OH

H OH OH

HO H H

OH OH

• Theo công thức chiếu Fischer

• Theo công thức chiếu Haworth

β-D-Fructofuranose

O OH OH

H

H OH

CH2OH

H

H OH H

β-D-Glucopyranose

O H

OH OH

H OH

CH2OH

H

H OH

H

CH2OH H

H HO

H

OH O

OH H

O OH OH

H

H

HO H

OH O

CH2OH

1

2 3

O

2

3 4

HO

HO

OH O

OH

OH

HO HO

OH

O OH

OH

α-D-Glucopyranose β-D-Glucopyranose

O HO

HO

OH HO

HO

OH

α-D-Idopyranose β-D-Idopyranose α-D-Idopyranose β-D-Idopyranose

Cấu trạng ưu đãi

H HO

H

OH O

OH

H a

α-D-Glucopyranose (36%) β-D-Glucopyranose (64%)

H HO

H

OH O

OH H

CH2OH

+ 112 0

+ 19 0 + 52,7? 0

H

HO H

OH

O

CH2OH

• Phản ứng của nhóm aldehyd (ceton)

Đường khử Đường không khử

CH2OH H

H

H

HO H

OH

O OR

CH2OH H

H

H

HO H

C H HO

C OH H

C

H OH

CH2OH

Cu2O 2H2 O

Tất cả đường khử sẽ tham gia phản ứng với thuốc thử Tollens (AgNO3 trong nước

NH3), thuốc thử Fehling (CuSO4 trong tartrat natri), thuốc thử Benedict (CuSO4 trong citrat natri).

β-D-Glucose

CH2OH H

H

H

HO H

C H HO

C OH H

β-D-Glucopyranose D-Glucitol (D-Sorbitol)

C6H5NH2 NH3 H2O

Phenylhydrazin

3

Các osazon của các loại đường khác nhau sẽ kết tinh cho ra

tinh thể khác nhau nên có thể sử dụng dẫn xuất này để xác

định phần lớn các loại đường.

CHO

C OH H

C H HO

C OH H

C H HO

C OH H

O

H2N NH C6H5

C O

NH2NHC6H5

C OH

N NH

O CHOH)n

(

H OH

H OH

H OH

H OH

H OH

C O

CH2OH

OH H

H OH

HO

C O

H

CH2OH

OH H

H OH

H OH

OH H

H OH

H OH

H OH

O OH

H

H

H HO HO

H

H OH

CH2OH

(CH3CO)2O Piridin, 00C

H

H HO HO H

Glycosid khi bị thủy phân sẽ tạo ra phần đường và phần aglycon

VD:

O O

H

H

HO H

Cách gọi tên glycosid:

Tên nhóm alkil + tên đường (thay ose thành osid)

p-Hydroxyphenyl β-D-glucopyranosid

O O H

H HO H

HO HO H

O-Hydroxymetylphenyl β-D-glucopyranosid

Metyl β-D-fructofuranosid

H OH

H H H

H

O H

O H

OH O

H OH

H H OH

H

O H

H

OH

3-O-b -D-Galactoêyìanoíyl ëïeìcitin 3-O-b -D-Glïcoêyìanoíyl ëïeìcitin

2 1

3 4 5 6 7 8 9 10

11 12 13

14 15

16 17 18

19 20

21 22

23 24 25 26 27 28

29

O

OH OH

O

OH H HO

HO

OH

HO

OH H O

HO

H3CO

C=C

C O

O H

H

Kaemêfeìol

3-O-õ6-[(6-O-E-feìïloil)-β-D-áalactoêiìanoíil]-β-D-álïcoêiìanoíid}

Một vài VD về glycosid

H HO

O

O

H Cu(OH)2

1

1

3 4

H

H H

H OH

O O

O H

CH2OH

1 4

Lên men rượu

Lên men lactic

Lên men citric

Lên men butyric

Lên men aceton-butylic

Có thể chia disacarid ra làm 2 loại: đường khử và đường không khử

Đường khử: Maltose, cellobiose, lactose…

• Maltose hay 4-O-(α-D-Glucopyranosyl)-D-glucopyranosid

4-O-(α-D-Glucopyranosyl)-β-D-glucopyranosid 4-O-(α-D-Glucopyranosyl)- α-D-glucopyranosid

H OH O

H

H HO H

OH O

H OH O

H

H HO H

OH O

O H

OH H

H

H

HO H

H OH

O

CH2OH

1 4

• Lactose hay 4-O-(β-D-Galactopyranosyl)-D-glucopyranosid

CH2OH H

H

HO H

H OH

O OH

H

H

H HO H

H OH O

OH H

Đường không khử: Saccarose (đường mía) C12H22O11

HO O

CH2OH

H

CH2OH H

1

2

2 3

4

1

3 4

5 6

6

5

O H

HO H

Nối α- glucosid

Nối β- fructosid

2-O- (α-D-Glucopyranosyl)-β-D-fructofuranosid

Năng lực triền quang [α] = + 66,50

1 mol saccarose bị thủy phân cho ra 1 mol D-glucose và 1 mol D-fructose

Sự thủy phân này làm thay đổi góc quay cực ban đầu của saccarose, từ (+) chuyển thành (-) Hiện tượng này gọi là sự nghịch quay

[α]D-glucose= + 52,70 [α]D-fructose= -92,40

Kết quả là dung dịch saccarose sau khi thủy phân có góc quay cực âm

1 Trình bày công thức Haworth và cấu trạng ưu đãi của các đường có tên gọi như sau

a 6-(O-β-D-Galactopyranosyl)-D-galactopyranosid

b 4-(O-α-D-Mannopyranosyl)-β-D-fructofuranosid

c α-D-Galactopyranosyl (16)-β-D-glucopyranosyl (1 2)-β-D-fructofuranosid

d α-D-Glïcoêyìanoíyl (16)-α-D-álïcoêyìanoíyl (1 2)-β-D-fìïctofïìanoíid

2 Gọi tên các đường theo danh pháp IUPAC

O HO

OH

O

OH HO

OH

O HO

OH HO

3 Gentiobiose, thuộc loại đường khử, là một disaccarid hiếm Khi thủy giải

bởi dung dịch nước acid, Gentiobiose chỉ cho ra D-glucose Cho Gentiobiose

tác dụng với CH3I/Ag2O cho dẫn xuất octametyl, chất này khi bị thủy giải bởi

dung dịch nước acid, sẽ cho một mol 2,3,4,6-tetra-O-metyl-D-glucopyranose

và một mol 2,3,4-tri-O-metyl-D-glucopyranose Biết rằng Gentiobiose cĩ chứa một nối β-glycosid Vẽ cấu trúc của Gentiobiose (trình bày bằng cấu trạng ghế)

và gọi tên Gentiobiose theo danh pháp quốc tế

4 Tìêaloíe là một diíaccaìid, cô lậê đư ợc tư ø nấm men, côn tìïøná… Tìêaloíe tâïộc loại đư ờná åâôná åâư û, åâi bx tâïûy áiải bởi dïná dxcâ nư ớc acid íẽ câo 2

mol D-Glïcoíe Tìêaloíe bx tâïûy áiải bởi enơym α-álïcoíidaíe mà åâôná bx

tâïûy áiải bởi enơym β-álïcoíidaíe Vẽ cấï tìïùc cïûa Tìêaloíe (tììnâ bày banná cấï tìạná áâế) và áọi tên Tìêaloíe tâeo danâ êâáê ëïốc tế

4. Melibioíe là một diíacaìid Có tâể biết đư ợc cấï tìïùc cïûa Melibioíe nâờvào các åết ëïả íạ:

a)Melibioíe là đư ờná åâư û, có åâả năná làm tâay đổi tínâ ëïay ëïaná, có tâể tâànâ lậê êâenyloíaơon

b) Kâi tâïûy áiải với acid âoặc với α-áalactoíidaíe, Melibioíe câo ìa

D-áalactoíe và D-álïcoíe

c) Oxid âóa với dïná dxcâ nư ớc bìom, Melibioíe câo acid melibionic tiếê tâeo là tâïûy áiải câo ìa 2,3,4,6-O- tetìametyl-D-áalactoíe và acid 2,3,4,5-O-

tetìametyl-D-álïconic

d) Metyl âóa và tâïûy áiải Melibioíe câo 2,3,4,6-O-tetìametyl-D-áalactoíe và 2,3,4-O-tìimetyl-D-álïcoíe.

Giải tâícâ và câo biết cấï tìïùc cïûa nâư õná íản êâẩm tìoná tư øná êâản ư ùná tư ø

a d Câo biết cấï tìïùc cïûa Melibioíe và áọi tên danâ êâáê ëïốc tế cïûa âợê

câất này (Tììnâ bày tất cả côná tâư ùc dư ới cấï tìạná áâế)

- Polysacarid là những hợp chất bao gồm hàng trăm đến hàng nghìn gốc

monosacarid kết hợp với nhau bằng liên kết glycosid

- Polysacarid không phải là đường khử và không làm thay đổi tính quay

quang

- Polysacarid quan trọng và hay gặp là tinh bột, cellulose và glycogen

CTTQ: (C6H10O5)n

1.4.3 Polysacarid

Tinh bột có 20% amylose và 80% amylopectin

Cấu trúc của amylose

1 4

1,4 ‘ -(α-D-Glucopyranosid)

1 4

1.4.3.1 Tinh bột

- Tinh bột được sử dụng làm tá dược.

- Sản xuất giấy, keo dán hồ, xử lý nước

- Cách cơ thể người tiêu hóa tinh bột: ở nước bọt và bao tử có enzym

glycosidase sẽ thủy giải nối α-glycosid cho ra các phân tử glucose.

Ứng dụng:

Cây đay

Cây bông vải

Liên kết Hydrogen

- Làm pha tĩnh trong sắc ký cột.

- Ester của cellulose:

• Nitrat cellulose: chất nổ, verni sơn.

• Acetat cellulose: tấm phim, giấy lọc, sợi tơ

- Dự trữ năng lượng (người, động vật, nấm…), điều hòa lượng glucose

ở mức cần thiết cho cơ thể

- Tích lũy ở gan với tỷ lệ 20%

Ứng dụng

• Bảo ëïản tìái cây

• Là m lớê bọc áo bên náoà i viên tâïốc

• Hạcâoleíteìol tìoná máï…

1.4.3.5 Pectin