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

Hóa hữu II Hợp chất tạp chức 1.1 Halogenoacid 1.2 Hydroxyacid 1.3 Hợp chất có nhóm chức carbonyl 1.4 Carbohydrat 1.5 Acid amin, peptid protid Hợp chất dị vòng 2.1 Hợp chất dị vòng cạnh dị tố 2.2 Hợp chất dị vòng cạnh dị tố 2.3 Hợp chất dị vòng cạnh dị tố 2.4 Hợp chất dị vòng cạnh 2.5 Hợp chất dị vòng ngưng tụ Hợp chất thiên nhiên 3.1 Acid nucleic 3.2 Terpen 3.3 Steroid 1.1 Hợp chất tạp chức- Halogenoacid 1.1.1 Danh pháp Tên thông thường Tên quốc tế (IUPAC) Acid α-clorobutiric Acid 2-clorobutanoic Acid α-cloro-β-metylvaleric Acid 2-cloro-3-metylpentanoic ? ? HCOOH Acid formic CH3COOH Acid acetic CH3CH2COOH Acid propionic CH3(CH2)2COOH Acid butiric CH3(CH2)3COOH Acid valeric CH3(CH2)4COOH Acid caproic … COOH …… COOH Cl COOH Br COOH COOH Br Br Br 1.1 Hợp chất tạp chức- Halogenoacid VD1: Gọi tên hợp chất sau theo danh pháp quốc tế: VD2: Viết cấu trúc hóa học hợp chất sau: a Acid 2,3-dimetil-2,4-dicloroheptanoic b Acid cis-1,2-ciclohexandicarboxilic c Acid trans-1,2-ciclopentandicarboxilic d Acid 2,3-dibromobutandioic 1.1 Hợp chất tạp chức- Halogenoacid 1.1.2 Phương pháp điều chế • Halogen hóa acid carboxylic Cl2 H+, P CH3 CH COOH HCl (sản phẩm chính) HCl (sản phẩm chính) Cl CH3 CH2 COOH Cl2 as CH2 CH2 COOH Cl COOH COOH Cl2 AlCl3 HCl Cl • Cộng HX vào acid chưa no CH2 CH COOH HCl CH2 CH2 COOH Cl 1.1 Hợp chất tạp chức- Halogenoacid 1.1.3 Tính chất hóa học • Phản ứng thủy phân R CH COOH X HO(SN2) R CH COOH (CZ CHEGPHAaN Ö ÙNG) OH O C ε-Caprolacton O Br (CH2)5 COOH (6-Hexanolid) H2O, Ag2O HO Cl CH CH CH COOH (CH2)5 COOH O H2O, Aá2O O • Phản ứng khử CH3 CH CH2 COOH Cl KOH/alcol CH3 CH CH COOK γ-Butirolacton (4-Butanolid) 1.1 Hợp chất tạp chức- Halogenoacid Nu C Nu Y O HO HO- C _ H+ Nu C O C _ X O C C X H R Y C O O C H Y C H X R R (S) HO O HO O O C H+ C C H OH R C H OH R (S) 1.1 Hợp chất tạp chức- Halogenoacid 1.1.4 Ứng dụng Tinh thể, • Monocloroacetic MCA (ClCH2COOH) tnc = 63oC, Dễ tan nước, etanol đđ (CH3CO)2O, H2SO4 Cl2 CH3COOH ClCH2COOH HCl Cl Cl C C H H2O, t Cl H2SO4 o ClCH2COOH HCl Dùng để tổng hợp acid malonic, ester malonat, chất màu H3O+ ClCH2COO-Na+ CN - NC HOOC CH2 COOH Acid malonic CH2 COOEtOH, H+ EtOOC CH2 COOEt Dietylmalonat 1.1 Hợp chất tạp chức- Halogenoacid • Dicloroacetic DCA (Cl2CHCOOH) Điều chế: Cl3CCH(OH)2 CaCO3, NaCN (Cl2CHCOO)2Ca H+ Cl2CH2COOH Cl Cl C C Cl Cl 2H2O to Cl2CH2COOH HCl 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 • Tricloroacetic TCA (Cl3CCOOH) Cl3CCH(OH)2 Cl3CCOOH HNO3 H2O to Cl3CCOOH Cl3CH CO2 - 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… 1.1 Hợp chất tạp chức- Halogenoacid Hãy xếp chất sau theo thứ tự tính acid tăng dần a CH3CH2COOH, FCH2COOH, BrCH2COOH b Acid p-bromobenzoic, acid p-nitrobenzoic, acid 2,4-dinitrobenzoic Đề nghị phương pháp biến đổi hợp chất sau a Bromobenzen thành acid benzenoic b CH3CH2CH2Br thành CH3CH2CH2COOH c HOCH2CH2CH2Cl thành HOCH2CH2CH2COOH d t-BuCl thành t-BuCOOH Một tổng hợp ibuprofen giới thiệu đây: đề nghị cấu hợp chất trung gian từ A đến D Ibuprofen 1.2 Hợp chất tạp chức- Hydroxyacid 1.2.1 Danh pháp Tên quốc tế (IUPAC) Acid 2-hydroxybutanoic Acid 2-etil-4-hydroxypentanoic Tên thông thường CH3 CH2 CH COOH OH CH3 CH CH2 CH COOH OH Acid α-hydroxybutiric Acid α-etil--hydroxyvaleric C2 H COOH OH Acid 2-hydroxybenzoic Acid salicilic COOH COOH CH3 CH CH CH COOH OH OH HO OH 1.4 Carbohydrat • Phản ứng nhóm -OH  Phản ứng tạo ester H H CH2OH HO HO H CH2OCOCH3 O (CH3CO)2O H OH OH H3COCO H Piridin, C H H H3COCO H OCOCH3 OCOCH3 H H β-D-Glucopyranose O Penta-O-acetil-β-D-glucopyranose  Phản ứng tạo eter H CH2OH HO H HO H O Ag2O H OH OH H H β-D-Glucopyranose CH3I CH2OCH3 CH3O CH3O H H O H OCH3 OCH3 H 1.4 Carbohydrat  Phản ứng tạo glycosid Glycosid bị thủy phân tạo phần đường phần aglycon VD: Liên kết glycosid H CH2OH HO H HO O H OH O p-Hydroxyphenyl β-D-glucopyranosid HO H H Phần đường Phần aglycon Cách gọi tên glycosid: Tên nhóm alkil + tên đường (thay ose thành osid) CH2OH O H O CH3 CH2OH HO HO CH2OH OH Metyl β-D-fructofuranosid H HO CH 2OH O H O HO H H O-Hydroxymetylphenyl β-D-glucopyranosid 1.4 Carbohydrat Một vài VD glycosid OH OH OH OH HO HO O OH OH H HO H H OH HO HO H O O OH O H OH H H H O OOH O OH H H 3-O-b-D-Galactanyl ëïcitin O 3-O-b-D-Glïcanyl ëïcitin 29 28 22 21 24 20 19 23 27 25 HO H 12 11 18 H 6' 4' HO 3' H H H O 2' O 10 14 OH C=C 26 H3CO H C HO O O 15 O 1' 16 5' HO 13 OH 17 O OH OH O OH H 3-O-b -D-Glïcanylítiámtol O HO OH O H HO HO O OH H Kaemêfol 3-O-õ6-[(6-O-E-fïloil)-β-D-áalactiìanil]β-D-álïciìanid} 1.4 Carbohydrat • Phản ứng tạo phức màu xanh với Cu(OH)2 H HO CH2OH H HO H O HO H OH OH H Cu(OH)2 HO H H O H O H H H O O Cu H O H HOCH2 H CH2OH O H OH OH H H Phức đồng • Phản ứng lên men Lên men rượu Lên men lactic C 6H 12O Lên men citric D-Glucose Lên men butyric Lên men aceton-butylic C H OH + CO CH 3CHOHCO H COOH HOOCCH CCH 2COOH OH CH 3CH 2CH CO H CH COCH + H 2O + + CO C H 9OH + + 2H C H 5OH + CO + H2 1.4 Carbohydrat 1.4.2 Disacarid C12H22O11 Có thể chia disacarid làm loại: đường khử đường không khử Đường khử: Maltose, cellobiose, lactose… • Maltose hay 4-O-(α-D-Glucopyranosyl)-D-glucopyranosid H CH2OH HO H H HO H O H H OH H CH2OH HO CH2OH O H HO H HO O H O H H H CH2OH O OH H HO OH H H OH O H H OH H H 4-O-(α-D-Glucopyranosyl)-β-D-glucopyranosid OH 4-O-(α-D-Glucopyranosyl)-α-D-glucopyranosid • Lactose hay 4-O-(β-D-Galactopyranosyl)-D-glucopyranosid OH CH2OH H HO H OH H O H O OH H CH2OH H H HO CH2OH O H H HO OH H H H CH2OH HO H HO H CH2OH H H HO H HO H O H OH OH H O H H OH H O OH H H O CH2OH O H • Cellobiose OH OH H H O H H 4-O-(β-D-Glucopyranosyl)-β-D-glucopyranosid OH 1.4 Carbohydrat Đường khơng khử: Saccarose (đường mía) C12H22O11 H CH2OH HO H HO O H H HO Nối α- glucosid O CH2OH H O HO H HO Nối β- fructosid H CH2OH H 2-O- (α-D-Glucopyranosyl)-β-D-fructofuranosid Năng lực triền quang [α] = + 66,50 mol saccarose bị thủy phân cho mol D-glucose mol D-fructose Sự thủy phân làm thay đổi góc quay cực ban đầu saccarose, từ (+) chuyển thành (-) Hiện tượng gọi nghịch quay [α]D-glucose= + 52,70 [α]D-fructose= -92,40 Kết dung dịch saccarose sau thủy phân có góc quay cực âm 1.4 Carbohydrat Trình bày công thức Haworth cấu trạng ưu đãi đường có tên gọi 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-Glïcanyl (16)-α-D-álïcanyl (1 2)-β-D-fìïctofïìanid Gọi tên đường theo danh pháp IUPAC OH OH OH O O OH OH O HO OH O OH O O HO O HO O HO O HO OH HO OH HO CH2OH O HO OH CH2OH OH OH 1.4 Carbohydrat Gentiobiose, thuộc loại đường khử, disaccarid Khi thủy giải dung dịch nước acid, Gentiobiose cho D-glucose Cho Gentiobiose tác dụng với CH3I/Ag2O cho dẫn xuất octametyl, chất bị thủy giải dung dịch nước acid, cho mol 2,3,4,6-tetra-O-metyl-D-glucopyranose mol 2,3,4-tri-O-metyl-D-glucopyranose Biết Gentiobiose có chứa nối β-glycosid Vẽ cấu trúc Gentiobiose (trình bày cấu trạng ghế) gọi tên Gentiobiose theo danh pháp quốc tế Tìêale làmột diíaccid, côlậê đư ợc tư ønấm men, côn tìïø ná… Tìêale tâïộc loại đư ná åâôná åâư û, åâi bxtâïûy áiải dïná dxcâ nư ớc acid íẽcâo mol D-Glïce Tìêale bxtâïûy áiải enơym α-álïcide màåâôná bx tâïûy áiải enơym β-álïcide Vẽcấï tìïùc cïûa Tìêale (tììnâ bà y banná cấï tìạná áâế) vàáọi tên Tìêale tâeo danâ êâáê ëïốc tế 1.4 Carbohydrat Melibie làmột diíacid Có tâểbiết đư ợc cấï tìïùc cïûa Melibie nâờ o åết ëïả íạ: a)Melibie làđư ná åâư û, có åâả năná m tâay đổi tínâ ëïay ëïaná, có tâể tâà nâ lậê êâenylon b) Kâi tâïûy áiải với acid âoặc với α-áalactide, Melibie câo ìa Dáalacte vàD-álïce c) Oxid âóa với dïná dxcâ nư ớc bìom, Melibie câo acid melibionic tiếê tâeo làtâïûy áiải câo ìa 2,3,4,6-O- tetìametyl-D-áalacte vàacid 2,3,4,5-Otetìametyl-D-álïconic d) Metyl âóa vàtâïûy áiải Melibie câo 2,3,4,6-O-tetìametyl-D-áalacte 2,3,4-O-tìimetyl-D-álïce Giải tâícâ vàcâo biết cấï tìïùc cïûa nâư õná íản êâẩm tìoná tư ø ná êâản ùná tư ø a d Câo biết cấï tìïùc cïûa Melibie vàáọi tên danâ êâáê ëïốc tếcïûa âợê câất nà y (Tììnâ bà y tất côná tâư ùc dư ới cấï tìạná áâế) 1.4 Carbohydrat 1.4.3 Polysacarid - Polysacarid hợp chất bao gồm hàng trăm đến hàng nghìn gốc monosacarid kết hợp với liên kết glycosid - Polysacarid đường khử khơng làm thay đổi tính quay quang - Polysacarid quan trọng hay gặp tinh bột, cellulose glycogen CTTQ: (C6H10O5)n 1.4 Carbohydrat 1.4.3.1 Tinh bột Tinh bột có 20% amylose 80% amylopectin Cấu trúc amylose 4 1,4‘-(α-D-Glucopyranosid) 1.4 Carbohydrat Cấu trúc amylopectin Ứng dụng: - Tinh bột sử dụng làm tá dược - Sản xuất giấy, keo dán hồ, xử lý nước - Cách thể người tiêu hóa tinh bột: nước bọt bao tử có enzym glycosidase thủy giải nối α-glycosid cho phân tử glucose 1.4 Carbohydrat 1.4.3.2 Cellulose Liên kết Hydrogen Cây vải Cây đay Ứng dụng: - Làm pha tĩnh sắc ký cột - Ester cellulose: • Nitrat cellulose: chất nổ, verni sơn • Acetat cellulose: phim, giấy lọc, sợi tơ tổng hợp… - Eter cellulose: metil, etil, propil…dùng làm chất ổn định, chất kết dính, sản phẩm tẩy trang - Cacboximetilcellulose (CMC) : tá dược, thành phần thực phẩm ăn kiêng 1.4 Carbohydrat 1.4.3.3 Glycogen - Dự trữ lượng (người, động vật, nấm…), điều hòa lượng glucose mức cần thiết cho thể - Tích lũy gan với tỷ lệ 20% 1.4.3.4 Chitin Ứng dụng • Bảo ëïản tìái • Là m lớê bọc áo bên náoà i viên tâïốc • Hạcâoltol tìoná máï… 1.4.3.5 Pectin 1.4 Carbohydrat ... CH3CH2CH2C CCH2CH2CH3 O ONa H2O O CH3CH2CH2C CHCH2CH2CH3 OH O CH2 CH2 O HOCH2CH2OH CH3CCH2CH2COCH2CH3 O O H+ O C CH3 CH2CH2COCH2CH3 1.LiAlH4 + 2. H3O O CH3CCH2CH2CH2OH + HOCH2CH2OH H3O+ CH2 CH2 O... CHOH CH2 COOH R CH CH COOH - Với , -hydroxyacid CH2 H2C  CH2 CH2 C O OH HO H+ HO OH C O H2O CH2 CH2  CH2 H2C O CH2 H2C CH2 C O H+ H2C CH2 H2C C O O H2O H2O 1 .2 Hợp chất tạp chức- Hydroxyacid... CH2CH2CH2OH 1.3 Hợp chất hai chức có nhóm carbonyl Tính chất hóa học • Phản ứng loại nước H+ R CH CH2 CHO + H2O R CH CH CHO OH- OH R CH2 C CH2 CH CH2 R' O H+ OH OH- R CH2 C CH CH CH2 R' + H 2O