Đang tải... (xem toàn văn)
MỞ ĐẦU Nghiên cứu liên kết hóa học là một nhiệm vụ rất quan trọng của hóa học vì rằng nếu không biết được bản chất sự tương tác giữa các nguyên tử lẫn nhau trong phân tử thì không thể hiểu được nguyên nhân tạo thành vô số hợp chất khác nhau, thành phần, cấu tạo,khả năng phản ứng… của chúng. Năm 1916 Lewis đưa ra quan điểm cho rằng, trong những phân tử phi ion thì các nguyên tử góp chung các electron (Share Eletron Pair) tạo thành cấu hình bền của khí trơ dẫn đến liên kết cộng hóa trị . Quan điểm của Lewis đã nêu ra bản chất electron của liên kết, tuy nhiên nó chưa giải thích được độ bền liên kết và dạng hình học của phân tử . Để giải thích tốt hơn vấn đề này, các nhà khoa học Heiler, London, Pauling, Slater đã đưa ra thuyết liên kết hóa trị thuyết VB dựa vào quan điểm cơ học lượng tử. Thuyết này cho rằng, liên kết cộng hóa trị được hình thành do sự xen phủ lẫn nhau giữa các orbital nguyên tử hóa trị của các nguyên tử tương tác. Sự xen phủ cho phép xác định cấu trúc không gian của phân tử (góc hóa trị, tính đối xứng, tính định hướng, tính bão hòa…). Tuy nhiên, nếu chỉ dựa vào phân tích sự che phủ giữa các orbital nguyên tử nhiều khi đi đến kết luận không đúng. Phân tử H2O và NH3là hai ví dụ điển hình. Theo lý luận tương tự như trên thì góc hóa trị HOH = 900 và HNH = 900. Nhưng kết quả xác định thực nghiệm cho biết: HOH = 10405’ và HNH = 10703’. Để giải quyết khó khăn này, Pauling và Slater đã đưa ra thuyết lai hóa orbital, cho phép giải thích được hình học phân tử và độ bền của liên kết.Và cũng để giải thích sự biến đổi cấu trúc phân tử các chất. Trong khuôn khổ tiểu luận này em xin giới thiệu “sự lai hóa của nitơ ” và đặc điểm lai hóa của nguyên tử nitơ trong một số hợp chất.
MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương 1: NỘI DUNG THUYẾT LAI HÓA 1.1.Khái niệm 1.2 Nội dung .2 1.3 Điều kiện lai hóa bền 1.4 Điều kiện lai hóa bền…………………………………………………………4 1.5 Thành công hạn chế thuyết VB……………………………………… Chương 2: : ĐẶC ĐIỂM LAI HÓA CỦA NITƠ TRONG MỘT SỐ HỢP CHẤT CHỨA NITƠ…………………………………………………………………… 2.1 N lai hóa sp3 2.1.1 NH3…………………………………………………………………… 2.1.2 Amino axit …………………………………………………………….9 2.1.3.Morphine ……………………………………………………………….9 2.2 .N lai hóa sp2 .10 2.2.1 Hợp chất dị vòng thơm cạnh dị tố N…………………………… 10 2.2.2 Hợp chất dị vòng thơm cạnh dị tố N…………………………… 11 2.2.3.1 Quinolin …………………………………………………………….13 2.2.3.2 Hợp chất dị vòng thơm cạnh dị tố N……………………………14 2.23.3 Hợp chất dị vòng thơm cạnh dị tố N…………………………….15 KẾT LUẬN 146 TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Bookmark not defined.7 MỞ ĐẦU Nghiên cứu liên kết hóa học nhiệm vụ quan trọng hóa học chất tương tác nguyên tử lẫn phân tử hiểu nguyên nhân tạo thành vô số hợp chất khác nhau, thành phần, cấu tạo,khả phản ứng… chúng Năm 1916 Lewis đưa quan điểm cho rằng, phân tử phi ion nguyên tử góp chung electron (Share Eletron Pair) tạo thành cấu hình bền khí trơ dẫn đến liên kết cộng hóa trị Quan điểm Lewis nêu chất electron liên kết, nhiên chưa giải thích độ bền liên kết dạng hình học phân tử Để giải thích tốt vấn đề này, nhà khoa học Heiler, London, Pauling, Slater đưa thuyết liên kết hóa trị- thuyết VB dựa vào quan điểm học lượng tử Thuyết cho rằng, liên kết cộng hóa trị hình thành xen phủ lẫn orbital nguyên tử hóa trị nguyên tử tương tác Sự xen phủ cho phép xác định cấu trúc khơng gian phân tử (góc hóa trị, tính đối xứng, tính định hướng, tính bão hịa…) Tuy nhiên, dựa vào phân tích che phủ orbital nguyên tử nhiều đến kết luận khơng Phân tử H2O NH3là hai ví dụ điển hình Theo lý luận tương tự góc hóa trị HOH = 900 HNH = 900 Nhưng kết xác định thực nghiệm cho biết: HOH = 10405’ HNH = 10703’ Để giải khó khăn này, Pauling Slater đưa thuyết lai hóa orbital, cho phép giải thích hình học phân tử độ bền liên kết.Và để giải thích biến đổi cấu trúc phân tử chất Trong khuôn khổ tiểu luận em xin giới thiệu “sự lai hóa nitơ ” đặc điểm lai hóa nguyên tử nitơ số hợp chất Chương 1: NỘI DUNG THUYẾT LAI HÓA THEO VB 1.1.Khái niệm Sự lai hóa AO tổ hợp tuyến tính AO hóa trị có lượng gần để tạo thành AO giống hệt có mức lượng Số orbital lai hóa thu số AO tham gia lai hóa [2] 1.2.Nội dung Để tạo thành phân tử, nguyên tử không dùng orbital túy (s, p, d, f,…) để phủ lên Mà trước có pha trộn AO s, p, d, f,… nguyên tử để tạo AO mới, AO có phần tính s, tính p, tính d… phụ thuộc vào dạng lai hóa Các obital gọi orbital lai hóa Hiện tượng gọi lai hóa orbital Sự lai hóa đưa đến kết làm thay đổi hẳn hình dạng lượng orbital nguyên tử tham gia lai hóa tạo thành orbital nguyên tử lai hố có hình dạng lượng hồn tồn giống Mỗi AO lai hóa phân bố trục xác định qua hạt nhân nguyên tử Người ta nói AO lai hóa có tính đối xứng trục Có orbital nguyên tử tham gia lai hóa có nhiêu orbital lai hóa tạo thành Mỗi AO lai hóa gồm phần: phần nở rộng phần thu hẹp; hai phần cách mặt nút hạt nhân nguyên tử (phần nở rộng thường có dấu +, phần thu hẹp thường có dấu -) Trong chu kì, hiệu lượng AO s với AO p tăng lên từ đầu đến cuối chu kì nên khả tham gia lai hóa giảm xuống Khi tăng kích thước ngun tử, khả lai hóa AO hóa trị giảm xuống.Tùy thuộc vào loại số lượng orbital nguyên tử mà có kiểu lai hóa như: sp, sp 2, sp3,sp3d, sp3d2,sp3d2f,… Sự lai hóa diễn thuận lợi mặt lượng Orbital lai hóa có mật độ electron dồn phía, điều làm cho orbital lai hóa tham gia tương tác với che phủ mạnh liên kết tạo thành bền so với orbital nguyên tử túy Mặt khác phân bố orbital lai hóa đối xứng nên liên kết tạo thành với tham gia chúng toàn phân tử bền hơn[4] 1.3 Điều kiện lai hóa bền Theo phương pháp sơ đồ hố trị, liên kết cộng hố trị hình thành xen phủ orbita lnguyên tử thành orbital phân tửl liên kết Khuynh hướng xen phủ tiến tới cực đại theo nguyên lý xen phủ cực đại Muốn cho orbital nguyên tử tương tác có hiệu lực với thành orbital phân tử chúng phải thoả mãn điều kiện sau đây: + Các orbital tham gia lai hóa phải có lượng thấp xấp xỉ Do khơng thể xảy tượng lai hóa AO lớp khác nhau, lượng chúng xa hay AO lớp thứ (2s, 2p) lai hố có hiệu cịn AO lớp thứ (3s, 3p) hiệu lai hoá hơn, lớp thứ (4s, 4p) lai hố khơng đáng kể + Sự xen phủ mức độ lớn + Chúng phải có kiểu đối xứng với trục nối hai nhân nguyên tử +Mật độ mây lai hóa phải đủ lớn *Xét điều kiện ta xen phủ: +Hai orbital s +Một orbital s với orbital p có trục đối xứng trùng với trục nối hai hạt nhân +Hai orbital p có trục đối xứng song song với (cùng px, py, pz) Sự xen phủ theo trục hay bên trục nối hai hạt nhân nguyên tử Trong chu kì, từ nhóm IA đến nhóm VIIIA, khác lượng orbital s p lớp tăng lên nên khả lai hóa sp giảm dần Ảnh hưởng mật độ electron đám mây lai hóa đến độ bền trạng thái lai hóa sp3 thấy rõ ràng dãy phân tử loại ngun tố nhóm.Ví dụ H3N, H3P, H3As, H3Sb Theo chiều tăng dần kích thước nguyên tử, mật độ cácđám mây electron giảm dẫn đến trạng thái lai hóa sp tiểu phân tring gian đặc trưng, tức làm cho góc hóa trị ngày nhỏ so với góc tứ diện độ bền liên kết phân tử cho giảm 1.4.Các dạng lai hóa 1.4.1 Lai hóa sp3 Lai hóa sp3 (lai hóa tứ diện) tổ hợp orbital s với orbital p tạo thành orbital lai hóa sp3 định hướng theo đỉnh tứ diện đều, góc lai hóa 109°28' [1] Sự lai hóa sp3có thể biểu diễn sau: Hình 2.1: Mơ hình lai hóa sp3 Các kết tính tốn cho thấy coi khả xen phủ orbital s orbital p 3 orbital lai hoá sp3 Trong phân tử CH4 đồng đẳng nó, orbital lai tạo sp cacbon xen phủ với orbital 1s hyđro tạo thành liên kết (C-H) Ở đồng đẳng CH4, orbital sp3 nguyên tử cacbon bên cạnh tạo thành liên kết (C-C) Vì góc hoá trị nguyên tử cacbon sp3 109°28' nên mạch cacbon phân tử ankan đường gấp khúc hình zic zắc[1] Các kết tính tốn cho thấy rằng: +Orbital lai tạo tốt có hướng xen phủ cao orbital s orbital p +4 orbital lai tạo tốt có hướng xen phủ cao hồn toàn đồng với +Các orbital hướng đến góc tứ diện - tức xếp mà orbital nằm vị trí cách xa Sự lai hố gọi lai hố tứ diện Góc lai hố trường hợp 109028’ [1] Trong chu kì, từ nhóm IA đến nhóm VIIIA, khác lượng orbital s p lớp electron tăng dần nên khả lai hóa sp giảm dần Vì vậy, dãy ion có cấu trúc tứ diện SiO 44-, PO33-, SO42-, ClO4theo chiều giảm khả lai hóa sp3 nguyên tử trung tâm (Si, P, S, Cl); độ bền ion giảm dần [2] Ảnh hưởng mật độ electron đám mây lai hóa đến độ bền trạng thái lai hóa sp3 thấy rõ dãy phân tử loại nguyên tố mật độ đám mây electron giảm dẫn đến trạng thái lai hóa sp tiểu phân trung gian A (N, P, As, Sb) đặc trưng, tức làm cho góc hóa trị nhỏ so với góc tứ diện độ bền liên kết phân tử cho giảm [2] 1.4.2 Lai hóa sp2 Lai hố sp2: Là lai hoá AO s với AO p tạo 3AO lai hoá sp nằm mặt phẳng, trục đối xứng chúng tạo với góc 120 hướng đỉnh tam giác VD: Giải thích cấu trúc phân tử BCl3 2s 2p Cl Cl B(Z=5): 1s22s22p1 B* B B Cl Cl Cl Cl Dùng orbitan s tổ hợp với orbitan p tạo thành orbitan lai hóa sp Mỗi orbitan mang electron độc thân che phủ với orbitan p nguyên tử Cl tạo thành liên kết B-Cl 1.4.3 Lai hóa sp - Lai hố sp: tổ hợp AOs AOp thuộc lớp nguyên tử, tạo thành orbital lai hố có lượng tương đương hình dạng giống nhau, trục đối xứng AO lai hoá tạo với góc 1800 Giản đồ lai hóa sp: Trường hợp lai hố thường xảy nguyên tử tạo thành hợp chất có dạng đường thẳng BeF 2, BeH2, BeCl2, CO2, C2H2,… Ví dụ: Phân tử BeCl2 có góc hóa trị xác định thực nghiệm H - Be -H 180 Trước tạo liên kết, hai obitan 2s 2p Be lai hoá với cho obitan sp tương đương có trục nằm đường thẳng ngược chiều Hai electron hóa trị beri ráp vào obitan lai hóa Sự phủ obitan lai hoá với obitan 1s hai nguyên tử Hđể tạo thành liên kết Be -H tương đương thẳng hàng 1.4.4 Dự đốn trạng thái lai hóa ngun tử trung tâm Theo thuyết lai hóa, ứng với kiểu lai hóa có cấu hình khơng gian góc lai hóa định Chẳng hạn, sp =180 0, sp2 = 1200, sp3 = 109028’.Tuy nhiên thực tế phân tử có góc hóa trị Trái lại thực tế cho thấy, nhiều hợp chất góc hóa trị đặc trưng cho chúng lại có giá trị sai lệch nhiều.Ví dụ: phân tử H2O có góc hóa trị 10405’, phân tử NH3 có góc hóa trị 10703’,nghĩa gần với giá trị 109 028’.Phân tử ClO2- có góc hóa trị 118o gần với giá trị 1200 Sự sai lệch góc hóa trị giải thích thuyết đẩy cặp electron hóa trị Gillespie R.J Trước đây, coi cặp electron tương đương Tuy nhiên, xem xét chi tiết địi hỏi ta phải có phân biệt cặp electron liên kết không liên kết Một cặp electron không liên kết bị hạt nhân ngun tử trung tâm hút Nó chiếm vùng khơng gian lớn cặp electron liên kết Chính tương tác đẩy hai cặp electron không liên kết lớn Rồi đến tương tác đẩy cặp electron không liên kết cặp electron liên kết Nhỏ tương tác đẩy hai cặp electron liên kết Từ suy có mặt electron tự gây giảm góc trục orbital, nghĩa giảm góc liên kết Độ mạnh lực đẩy giảm dần theo thứ tự: Cặp electron hóa trị tự - cặp electron hóa trị tự > Cặp electron hóa trị tự cặp electron liên kết >Cặp electron liên kết - cặp electron liên kết 1.5 Thành công hạn chế thuyết VB 1.5.1.Thành cơng Thuyết VB cho ta hình ảnh cụ thể phân tử cho phép biện luận nhiều tính chất liên kết độ bền liên kết, tính định hướng, độ dài liên kết…Thuyết VB đưa cách biểu diễn liên kết vạch hóa trị, vạch hóa trị biểu diễn cho cặp electron có spin đối song 1.5.2.Hạn chế Thuyết VB khơng giải thích tính chất từ số phân tử O Theo thuyết VB phân tử O2 khơng có electron độc thân nên O2có tính nghịch từ thực nghiệm cho thấy O2 lỏng qua hai cực nam châm O bị hút từ trường ngồi, O2 có tính thuận từ Thuyết VB khơng giải thích tồn bền vững ion H2+ Ngoài ra,về mặt khảo sát định lượng thuyết VB địi hỏi khối lượng tính tốn lớn phải lưu ý đến nhiều cấu tạo hóa trị ion Thuyết VB gặp khó khăn việc giải thích q trình kích thích quang phổ trinh ion hóa cácphan tử Chương 2: ĐẶC ĐIỂM LAI HÓA CỦA NITƠ TRONG MỘT SỐ HỢP CHẤT CHỨA NITƠ 2.1.N lai hóa sp3 2.1.1 Phân tử NH3 Ngun tử N có cấu hình electron lớp trạng thái là: 1s22s22p3 Trong đó: AO 2s có đủ tối đa 2e Ba AO 2px, 2py, 2pzvng góc với cịn có 1e độc thân Nguyên tử N có khả tạo liên kết hóa trị khơng phải orbital hóa trị electron 2px, 2py, 2pz mà orbital lai hóa sp3 chứa electrron, tạo thành trộn lẫn orbital nguyên tử 2s, 2p x, 2py, 2pz Các orbital lai hóa sp3 chứa electron hóa trị che phủ với orbital hóa trị 1s nguyên tử H tạo thành liên kết N– H Trong nguyên tử N có cặp electron chiếm số AO lai hóa nguyên tử N lực đẩy mây electron mạnh so với mây electron liên kết làm giảm độ lớn góc so với góc lai hóa tứ diện Tuy nhiên, hiệu ứng đẩy electron cặp electron yếu cặp electron nên góc NH3 nhỏ góc sp3 thơng thường lớn phân tử H2O Kết quả, phân tử NH có cấu trúc hình tháp với góc hóa trị (HNH) 10703’ Hình 2.1 Cấu trúc lập thể phân tử NH3 2.1.2 Axit amin (bắt nguồn từ danh xưng Pháp ngữ acide aminé), Là hợp chất hữu sinh học quan trọng chứa nhóm chức amin (-NH2) axit cacboxylic (-COOH), với nhóm nhóm R định axit amin Các nguyên tố axit amin cacbon, hiđrơ, ơxy, nitơ, số nguyên tố khác có mặt nhóm axit amin Tồn khoảng 500 axit amin biết đến phân loại theo nhiều cách khác Trong phân tử protein, axit amin chiếm số lượng nhiều thứ hai cơ, tế bào mơ.Bên ngồi protein, axit amin amino có vai trị quan trọng q trình vận chuyển chất dẫn truyền thần kinh sinh tổng hợp Cấu trúc tổng quát alpha amino acid: H2N-CH(R)-COOH Trong R trục đặc biệt quan trọng amino acid Các amino acid thường phân loại dựa theo đặc tính hóa học trục (R) thành nhóm Chuỗi bên xem giống axit yếu, base yếu, hydrophile chúng cực, hydrophobe chúng không cực *ỨNG DỤNG - Amino axit thiên nhiên (hầu hết α-amino axit) sở để kiến tạo nên loại protein thể sống - Muối mononatri axit glutamic dùng làm mì (hay bột ngọt) - Axit ε-aminocaproic axit ω-aminoenantoic nguyên liệu sản xuất tơ tổng hợp (nilon – nilon – 7) - Axit glutamic thuốc hỗ trợ thần kinh, methionin (CH3–S–CH2–CH2–CH(NH2)– COOH) thuốc bổ gan 2.1.3.Morphine Cấu tạo Morphine loại thuốc giảm đau gia đình thuốc phiện tìm thấy tự nhiên số thực vật động vật Nó hoạt động trực tiếp hệ thần kinh trung ương (CNS) để giảm cảm giác đau Nó dùng cho đau cấp tính đau mãn tính Nó thường sử dụng để giảm đau nhồi máu tim q trìnhchuyển Nó đưa miệng, cách tiêm vào bắp , cách tiêm da , tiêm tĩnh mạch , tiêm vào không gian xung quanh tủy sống , trực tràng Hiệu tối đa đạt sau khoảng 20 phút tiêm tĩnh mạch sau 60 phút uống qua đường miệng, thời gian tác dụng 3–7 Công thức tác dụng lâu dài tồn Cấu tạo Nhân piperidine :công thức phân tử (CH₂) ₅NH-, amin bậc dị vòng bao gồm vịng sáu cạnh có chứa năm cầu methylene cầu amin Tác dụng phụ nghiêm trọng tiềm tàng bao gồm giảm nỗ lực hô hấp huyết áp thấp Morphine có tiềm nghiện lạm dụng cao Nếu liều giảm sau sử dụng lâu dài, rút thuốc Tác dụng phụ thường gặp bao gồm buồn ngủ, nơn táo bón Thận trọng sử dụng mang thai cho bú , morphine ảnh hưởng đến em bé 2.2 N lai hóa sp2 2.2.1 Hợp chất dị vòng thơm cạnh dị tố N - Công thức phân tử: C4H5N H cấu tạo: H - Công thức H N H Pyrol H Hợp chất dị vịng thơm cạnh dị tố N có cấu trúc vòng cạnh phẳng, nguyên tử C N trạng thái lai hóa sp2 + Mỗi ngun tử C vịng có liên kết sp –s với H hai liên kết sp - sp2 với hai nguyên tử bên cạnh +Nguyên tử N có hai liên kết sp2 - sp2 với hai nguyên tử C bên cạnh liên kết sp2 –s với H Mỗi nguyên tử C orbital p chứa electron nguyên tử N hai electron orbital p Năm orbital xen phủ với tạo nên đám mây electron phía mặt phẳng vòng Phân tử hệ liên hợp khép kín có electron π thõa mãn quy tắc Huckel (4n + 2) nên hợp chất dị vòng thơm 10 - Sự phân bố mật độ điện tử n làm cho vòng pyrrol trở nên bền vững Cặp e tự nguyên tử N tham gia vào hệ liên hợp vịng, tính bazơ pyrol yếu (Kb= 10-14), nitơ khả tương tác vối proton H + acid Pyrol có tính axit yếu, tạo muối với kim loại kiềm 2.2.2 Hợp chất dị vòng thơm cạnh dị tố N (cịn gọi azol) - Cơng thức phân tử: C3H4N2 N Imiđazol N H Hợp chất dị vòng thơm cạnh dị tố N (còn gọi azol) có cấu tạo phẳng, nguyên tử C N trạng thái lai hóa sp2 Trong vịng có electron π ngun tử C dị tố N thứ đóng góp electron π , cịn dị tố N thứ đóng góp electron π, thõa mãn cấu tạo hợp chất thơm Dị tố N thứ cặp electron orbital sp2 khơng liên kết Dị vịng cạnh có dị tố imidazol, nguyên tử N tham gia vào hệ thống theo cách khác nhau, dị tố nguyên cặp e tự nên imidazol có tính bazơ Ở 250C pKb = 6,95 Tinh thể Imidazol khơng màu, hịa tan dễ dàng nước Imidazol sử dụng chủ yếu nguyên liệu thô để sản xuất loại thuốc, đặc biệt loại thuốc diệt nấm 2.2.3 Hợp chất dị vòng thơm cạnh dị tố N (Piriđin) 2.2.3.1 Pyridin - Công thức phân tử: C5H5N N - Công thức cấu tạo: - N Cấu trúc cộng hưởng: 11 - Các nguyên tử C N trạng thái lai hóa sp liên kết (C-C, CN) nằm mặt phẳng, cấu trúc phân tử phẳng + - Nguyên tử N có 3AO - – sp tạo liên kết với ngun tử C cịn AO lai hóa thứ chứa cặp e tự AO – p nguyên +chất chứa 1e độc thân nằm thẳng góc với mặt phẳng + khung tạo đám mây e với AO – p nguyên tử C Mặt khác mơi trường axit pyridin bị proton hóa nên cơng electrophin vào vịng xảy khó khăn H H + N E+ N H E + E -H N H N H - Sự phân cực liên kết C – N làm phân bố lại mật độ e hệ liên hợp dẫn đến phân bố lại điện tích N N Khả electrophin pyridin nhiều so với benzen nguyên tử N - Tính bazơ pyridin yếu ( Kb= 2,3.10-9) orbital p N C xen phủ bên với N không sử dụng cặp electron khơng liên kết để liên hợp vịng thơm, nên pyridin có tính bazơ Vì N trạng thái lai hóa sp nên tính bazơ yếu amin khác - Tác nhân E ưu tiên công vào vị trí (C3, C5) 12 (E) (E) N - Pyridin chất lỏng không màu, bền, sôi 115 - 116 OC, có mùi đặc trưng, độc - Pyridin có hệ e liên hợp kín, chứa 6e- thỏa mãn cơng thức Huckel: (4n+2) nên pyridin hợp chất thơmcó độ âm điện lớn C gây hiệu ứng –I làm giảm mật độ e vịng 2.2.3.2 Quinolin - Cơng thức phân tử: C9H7N - Công thức cấu tạo: nhân benzen nhân pyridin - Cấu trúc cộng hưởng: - Tương tự pyridin, Các nguyên tử C N trạng thái lai hóa sp tính bazơ quinolin pKa = 4,82, yếu NH3 2.2.3.3 Hợp chất dị vòng thơm cạnh dị tố N (điazin) N N N N Tên hệ thống: 1,2-điazin 1,3-điazin Tên riêng: piriđazin pirimiđin N N 1,4-điazin pirazin - Các nguyên tử N trạng thái lai hóa sp2 Điazin loại bazơ yếu, pirazin có tính bazơ yếu cả: Điazin Piriđazin Pirimiđin Pirazin pKa 2,3 1,3 0,6 Các điazin tác dụng với ankyl halogenua tạo muối N-ankyl điazini halogenua: 13 CH3 N N + CH3I C H , t � s �i CH3 N N I - + CH3 3-metylpiriđazin 1,3-đimetyl-1-piriđazini iođua NH2 NH2 N N + CH3 I C H O - C H O H , 0 �C CH3 + N CH3 4-amino-2-metylpirimiđin N N NH2 + CH I CH3 I - 4-amino-1,2-đimetyl-pirimiđini iođua N C H O H , �C N + N NH2 I - CH3 2-aminopirarin 2-amino-4-metyl-4-pirazini iođua Ở phản ứng trên, nhóm ankyl cơng ưu tiên vào dị tố nitơ bị án ngữ khơng gian hoạt hóa nhóm có sẵn vịng 2.2.3.5.Nicotin(C10H14N2) Nicotin ancaloit tìm thấy họ Cà (Solanaceae), chủ yếu thuốc lá, với số lượng nhỏ cà chua, khoai tây, cà tím ớt chng Ancaloit nicotin tìm thấy coca Nicotin chiếm 0,6 đến 3% trọng lượng thuốc khơ, có từ 2–7 µg/kg nhiều loài thực vật ăn Nicotin tổng hợp sinh học thực từ gốc tích luỹ Nó chất độc thần kinh mạnh với ảnh hưởng rõ rệt đến lồi trùng; khứ nicotin sử dụng rộng rãi loại thuốc trừ sâu, phái sinh nicotin imidacloprid tiếp tục sử dụng rộng rãi Đặc điểm cấu tạo:Do tính bazơ nhóm CH 3N- (amin bậc ba, N trạng thái lai hóa sp3) tính bazơ N vịng thơm(N lai hóa sp2) 14 Nicotin đặt tên theo thuốc Nicotiana tabacum, mà đến lượt lại đặt tên theo tên Jean Nicot, đại sứ người Pháp Ông gửi thuốc hạt từ Bồ Đào Nha tới Paris vào năm 1550 cổ vũ cho ứng dụng y tế Nicotin nhà hố học người Đức, Posselt & Reimann chiết xuất từ thuốc vào năm 1828.Cơng thức hố học nicotin Melsen miêu tả vào năm 1843, cấu trúc Adolf Pinner Richard Wolffenstein phát năm 1893.và Pictet A Rotschy tổng hợp năm 1904 Hiện tại, nicotin, chí sản phẩm từ bụi thuốc lá, loại thuốc trừ sâu bị cấm sử dụng ngành trồng trọt hữu Nicotin xếp vào danh mục chất cấm sử dụng Organic Materials Review Institute: Nicotin chất lỏng dầu, hút ẩm trộn lẫn với nước dạng bazơ Là bazơ gốc nitơ, nicotin tạo muối với axít, thơng thường có dạng rắn hịa tan nước Nicotin dễ dàng thẩm thấu qua da Như số liệu vật lý thể hiện, nicotin dạng bazơ tự cháy nhiệt độ thấp điểm sơi nó, bắt cháy nhiệt độ 95 °C khơng khí cho dù có áp suất thấp Do điều này, phần lớn nicotin bị cháy người ta đốt điếu thuốc lá; nhiên, hít vào đủ để gây hiệu ứng mong muốn 15 KẾT LUẬN Thuyết liên kết hóa trị- thuyết VB dựa vào xen phủ lai hóa đám mây electron giải thích được: khả tạo thành liên kết, đặc trưng liên kết lượng liên kết, góc hóa trị cấu trúc hình dạng khơng gian hợp chất Bằng việc sử dụng thuyết VB giải thích đặc điểm cấu tạo tính chất nhiều chất Tùy thuộc vào kiểu lai hóa mà nitơ góp mặt hình thành nên nhiều hợp chất Tuy nhiên lực tương tác đôi electron không tham gia liên kết đơi làm ảnh hưởng nhiều đến cấu hình khơng gian phân tử tạo thành.Thuyết VSEPR đời giúp ta giải thích thay đổi góc liên kết phân tử mà thuyết VB chưa làm Vì thế, việc giải thích cấu trúc lập thể chất cần phối hợp nhiều phương pháp 16 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đào Hùng Cường (2009), Đại cương hóa hữu cơ, NXB KHKT- Hà Nội Đào Hùng Cường (2009), Hóa hữu hydrocacbon, NXB KHKT- Hà Nội Đào Hùng Cường (2007), Cơ sở lý thuyết hóa hữu cơ, NXB Đà Nẵng Trịnh Thanh Đoan , Nguyễn Đăng Quang, Hoằng Trọng Yêm (2002), Hóa học hữu cơ, NXB Giáo dục Đặng Như Tại (1998), Cơ sở hóa lập thể, NXB Giáo dục Ngơ Thị Thuận (2003), Hóa học hữu cơ, NXB KHKT-Hà Nội Phan Tấn Sơn, Trần Quốc Sơn, Đặng Như Tại (2003), Cơ sở hóa học hữu (tập 1,2), NXB Giáo dục Trần Quốc Sơn (1982), Cơ sở lý thuyết hóa học, NXB Giáo dục GS.TSKH Nguyễn Minh Thảo, Hóa học hợp chất dị vòng, NXB Giáo dục 10.https://vi.wikipedia.org/wiki/Morphine 11 https://vi.wikipedia.org/wiki/Axit_amin 12.https://vi.wikipedia.org/wiki/Nicotin 13.https://vi.wikipedia.org/wiki/Ancaloit 17 ... tử nitơ số hợp chất Chương 1: NỘI DUNG THUYẾT LAI HÓA THEO VB 1.1.Khái niệm Sự lai hóa AO tổ hợp tuyến tính AO hóa trị có lượng gần để tạo thành AO giống hệt có mức lượng Số orbital lai hóa thu... dạng lai hóa Các obital gọi orbital lai hóa Hiện tượng gọi lai hóa orbital Sự lai hóa đưa đến kết làm thay đổi hẳn hình dạng lượng orbital nguyên tử tham gia lai hóa tạo thành orbital nguyên tử lai. .. trí cách xa Sự lai hoá gọi lai hố tứ diện Góc lai hố trường hợp 109028’ [1] Trong chu kì, từ nhóm IA đến nhóm VIIIA, khác lượng orbital s p lớp electron ngồi tăng dần nên khả lai hóa sp giảm
