Bài tập xác định cấu hình r s năm 2024

1. CƠ VT 2011
2. CỦA CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ
3. hợp chất hữu cơ có công thức phân tử giống nhau, công thức cấu tạo khác nhau; • Phân loại: I. Đồng phân cấu tạo [phẳng] II. Đồng phân lập thể: đồng phân cấu dạng, đồng phân cấu hình [đồng phân hình học, đồng phân quang học] •
4. phân Ðong phân không gian Câu tao hình hoc Câu hình quang hoc Câu dang
5. CẤU TẠO Do có sự sắp xếp khác nhau của các nguyên tử trong mạch C. 1. Đồng phân mạch C
6. do vị trí các liên kết bội và nhóm chức
7. có nhóm định chức khác nhau
8. có nhóm thế khác nhau liên kết với nhóm định chức
9. LẬP THỂ 1. Đồng phân hình học a/ Điều kiện xuất hiện • Xuất hiện khi phân tử có bộ phận cứng nhắc → cản trở sự quay tự do của các nguyên tử ở đó • 2 nguyên tử liên kết với cùng 1 nguyên tử của bộ phận cứng nhắc phải khác nhau • Thường xuất hiện ở những hợp chất có chứa C=C, C=N, N=N, hệ liên hợp, vòng phẳng 3 hay 4 cạnh.
10. và R3 ≠ R4
11. của đồng phân hình học b.1. Hệ cis – trans: axC=Cay • a nằm cùng phía với mặt phẳng π → cis, khác phía → trans
12. axC=Cby [a > x và b > y] • a, b cùng phía so với mặt phẳng π → Z [zusammen], khác phía → E [entgegen].
13. cấp của nhóm thế • Dựa theo thứ tự ưu tiên sau trong bảng HTTH của nhóm thế [điện tích hạt nhân lớn] Br > Cl > S > P > F > O > N > C > H 35 17 16 15 9 8 7 6 1
14. nguyên tử liên kết trực tiếp giống nhau thì xét lớp thứ 2: CH[CH3]2 > CH2CH3 > CH3 1H+2C=13 [RO]3C > 2H+1C=8 3H=3 [RO]2CH > ROCH2 3O=24 2O+1H=17 CH3 2HC H 3C C C 1O+2H=10 CH3 [E] CH2CH3 * Nếu trong nhóm có nguyên tố âm điện hơn thì sẽ ưu tiên hơn [vd: CH2OH > [CH3]3C]
15. tử chứa liên kết bội được tính bội lần: HC=O > CH2OH 17 10 C6H5 > [CH3]2CH C N > CH2NH2 18 13 21 H3 C 3 C 9 C 6H 5 C C N CH3 2 H E
16. khi dùng danh pháp Z-E, Z và E không phải luôn trùng với danh pháp cis và trans.
17. nhiều nối đôi riêng rẽ: H H H C C C C H 3C H 2C C C H H H3C H2C C C H H CH3 CH3 H H C C H H 2C C C H3 C H H trans-trans [E-E] cis-trans [Z-E] cis-cis [Z-Z] CH3 • Hệ liên hợp a[HC=CH]nx: R H H C C R' C C H R H cis-cis [Z-Z] H R' C C H C C H H H cis-trans [Z-E] H R' C C H C C R H H H H C C R' C C R H trans-trans [E-E] trans-cis [E-Z]
19. hợp chất axC=Ny a > x, a và y cùng phía so với mặt phẳng nối đôi → Z Khác phía → E – Đối với aldoxime: nếu nhóm –OH và –H nằm khác phía => anti. Cùng => syn
20. ketoxime: Cùng 1 chất có thể gọi là syn- hay anti- và phải chỉ rõ nhóm nào syn hay anti với nhóm OH.
21. hợp chất azo xN=Ny
22. các hợp chất vòng no: Các nhóm thế tương đương cùng phía với mặt phẳng vòng → cis, khác phía → trans
23. định và so sánh các đồng phân hình học c.1. Xác định khoảng cách giữa các nhóm thế Khoảng cách giữa 2 nhóm thế tương đương trong đồng phân cis < trans
24. cực • 2 nhóm thế giống nhau aHC=Cha • 2 nhóm thế khác nhau aHC=CHb [a ≠ b]: – 2 nhóm thế cùng hút hay cùng đẩy điện tử: – 2 nhóm thế có tính chất điên tử ngươc nhau:
25. nóng chảy • Đồng phân trans: do tính đối xứng → mạng lưới tinh thể chặt chẽ. • Lưu ý: mối liên hệ giữa nhiệt độ sôi và đồng phân hình học không chặt chẽ.
26. phân không gian D1.Cách biể u diễ n cấ u trúc không gian củ a phân tử a. Công thức phối cảnh: Qui ước biểu diễn: – Liên kết nằm trong mặt phẳng được biểu diễn bằng đường liên tục – Liên kết hướng ra phía trước biểu diễn bằng đường đậm – Liên kết phía sau biểu diễn bằng đường đứt đoạn H a C C b d c H H H Metan
27. khác: để biểu diễn phân tử có 2 nguyên tử C thì liên kết giữa 2 C được biểu diễn bằng đường thẳng từ trái sang phải và xa dần người quan sát, các nguyên tử và nhóm nguyên tử liên kết với c cũng được biểu diễn trong không gian bằng đoạn thẳng xuất phát từ C1 và C2 • Ví dụ Cabc-Ca’b’c’ c' a' b' a b c xen ke a b' a' b c che khuat c'
28. c chiế u Niumen [Newman] Qui ước: Nhìn phân tử dọc theo 1 liên kết nào đó, thường là liên kết C-C – Nguyên tử C ở đầu liên kết xa mắt [bị che khuất C2] được thể hiện bằng hình tròn và nguyên tử gần mắt quan sát [C1] được biểu diễn bằng tâm của hình tròn. – Các liên kết từ C1 được nhìn thấy toàn bộ và xuất phát từ tâm hình tròn [C1]. – Các liên kết từ C2 chỉ nhìn thấy được phần ló ra từ chu vi của hình tròn C2. H H H H H H H H H H H H Newman
29. c Fischer Qui ước: – Cấu trúc KG của phân tử được biểu diễn trên mặt phẳng bằng cách chiếu lên mặt phẳng giấy – Đặt công thức phối cảnh của phân tử sao cho nguyên tử C được chọn nằm trong mặt phẳng trang giấy, hai nhóm thế gần mắt người quan sát khi chiếu lên mắt phẳng thì nằm ở bên phải và bên trái nguyên tử C, 2 nhóm nguyên tử còn lại xa mắt người quan sát khi chiếu lên nằm trên trục dọc của công thức Fisơ [Fischer] CHO C H CHO H OH CH2OH C CHO OH CH2OH Công thức phối cảnh H C HO CH2OH Công thức Fisơ
30. tử có nhiều nguyên tử C thì trục dọc là trục của nguyên tử C CH3-CHCl-CH2-CH3 • Nếu hai nguyên tử C ở đầu mạch có số oxi hoá như nhau thì ở phía trên là CH3 CH3 nhóm thế có số thứ tự nhỏ hơn trong tên gọi Cl Cl H H Lư u ý C2H5 C2H5 • Thông thường người ta biểu diễn công thức Fischer để chỉ các nguyên tử C bất đối, còn khi không có C bất đối thì người ta thường biểu diễn dạng công thức rút gọn để công thức ít phức tạp
31. xứng: Phân tử Cabcd với a ≠ b ≠ c ≠ d → không có tính đối xứng trong không gian Phân tử lactic acid
32. bất kỳ 2 nhóm thế nào ở nguyên tử carbon bất đối cũng làm quay cấu hình và sẽ sinh ra dạng đồng phân khác. C O [2] H H O [1] H H H [3] C 2O R CO H H O OH H C 2O H H S HOC H C 2O H H R · Nếu dịch chuyển đồng thời cả 3 nhóm thế theo chiều kim đồng hồ hay theo chiều ngược lại thì công thức Fisher vẫn giữ nguyên ý nghĩa. · Không được quay công thức Fisher trên mặt phẳng một góc 900 hay 2700 vì sẽ làm quay cấu hình nhưng có thể quay một góc 1800.
33. cấu dạng [đồng phân quay] • Đồng phân cấu dạng là các dạng khác nhau trong không gian của cùng 1 cấu hình • Không thể tách thành những đồng phân riêng lẻ • Là những cấu trúc không gian sinh ra do 1 nhóm thế quay xung quanh trục C – C so với 1 nhóm nguyên tử khác • Chỉ tồn tại những cấu dạng tương đối bền • Thường cần năng lượng 3-4 kcal/mol.
34. diễn a.1. Công thức phối cảnh [không gian 3 chiều] Liên kết C – C: đường chéo đi qua phải, xa dần người quan sát
35. Newman • Quan sát dọc theo trục C – C → 2 nguyên tử ở dạng che khuất hay xen kẽ • Biểu diễn bằng vòng tròn • Chiếu các nhóm thế lên mặt phẳng vuông góc với trục C – C. Che khuất Xen kẽ
36. của các hợp chất mạch hở b.1. Etan • Quay 1 nhóm CH3 và cố định nhóm còn lại → 2 đồng phân cấu dạng tới hạn: – Che khuất: khoảng cách giữa các H gần nhau → năng lượng cao nhất → kém bền nhất – Xen kẽ: khoảng cách giữa các H xa nhau → năng lượng thấp nhất → bền nhất.
37. tả mức năng lượng khác nhau tùy thuộc vào từng loại cấu dạng của etan
38. Butan • Quay các nhóm thế quanh trục C2 – C3: – 2 dạng có năng lượng cao: che khuất toàn phần và che khuất 1 phần – 2 dạng có năng lượng thấp: đối [anti] và [lệch syn].
39. tả mức năng lượng khác nhau tùy thuộc vào từng loại cấu dạng của n-butan
40. của hợp chất vòng no Vòng no 3, 4 cạnh không có đồng phân cấu dạng b.3.1. Cyclohexane Có 2 dạng đặc trưng: ghế [bền] và thuyền.  Ghế • Xem như 1 tổ hợp của 6 hệ thống n-butan • Tất cả 6 hệ thống đều ở dạng xen kẽ.
41. hệ thống ở dạng xen kẽ: C1-C2, C3-C4, C4-C5 và C6-C1 • 2 hệ thống ở dạng che khuất hoàn toàn: C2-C3, C5-C6 • Khoảng cách H ở C1 và C4 rất nhỏ → lực đẩy → kém bền hơn dạng ghế.
43. quang học a/ Ánh sáng phân cực • Ánh sáng phân cực: chỉ dao động trong 1 mặt phẳng nhất định → mặt phẳng phân cực • ASPC đi qua 1 số hợp chất hữu cơ làm mặt phẳng phân cực quay 1 góc → chất hoạt động quang học • ASTN đi qua lăng kính Nicol sẽ trở thành ASPC.
44. xuất hiện đồng phân quang học • Có yếu tố không trùng vật ảnh: Phân tử có vật và ảnh trong gương không chồng khít • 2 đồng phân này quay mặt phẳng phân cực những góc như nhau nhưng ngược chiều → 1 đôi đối quang: – Đồng phân quay mặt phẳng sang trái → đồng phân quay trái, ký hiệu [-] – Ngược lại là đồng phân quay phải, ký hiệu [+] – 2 đồng phân này có tính chất lý hóa giống nhau.
45. quang học thường xuất hiện khi có C bất đối xứng C* • Cacbon bất đối xứng: Phân tử Cabcd với a ≠ b ≠ c ≠ d → không có tính đối xứng trong không gian Phân tử lactic acid
47. đồng phân quay trái]. Cl Phân tử[ đồng Gương phẳng phân quay phải]
48. mmHg 25 [α]D COOH +3.8o Axit D [+]-lactic 26 122/14 mmHg -3.8o • Axit lactic có 2 đối quang là đồng phân quay phải và đồng phân quay trái. • Hỗn hợp 50% đồng phân quay phải và 50% đồng phân quay trái gọi là hỗn hợp raxemic
49. biễu diễn đồng phân quang học d.1. Công thức tứ diện [3 chiều] Không thuận lợi cho phân tử phức tạp
50. chiếu Fisher [2 chiều] • Chiếu công thức tứ diện lên mặt phẳng • Cạnh nằm ngang gần người quan sát, nằm dọc xa người quan sát • Có thể có nhiều công thức Fisher khác nhau d.3. Công thức phối cảnh và Newman
51. có nhiều trung tâm bất đối • Xét phân tử: aldotetrozơ, nếu ta gọi góc quay của cacbon bất đối thứ nhất là [a], góc quay cacbon thứ hai là [b] thì góc quay của phân tử sẽ bằng tổng đại số của các góc quay cực của từng nguyên tử cacbon bất đối. CH O CH O CHO HO H H OH H HO H H OH HO C 2 H HO C 2 H OH Hai ñoáquang e tro i ry CHO OH H C 2 H OH HO H H OH C H2OH Hai ñoáquang tre i o Ñoàg phaâ quang hoï aldotetrazo n n c
52. tartric [HOOC – CHOH—CHOH_ COOH], có hai C* nhưng chỉ có 3 đồng phân quang học. Trong đó có một đồng phân meso tạo thành do mặt phẳng đối xứng trong phân tử, COOH H OH H OH COOH meso Enantiomer 2 hoạt động quang học gọi enantiomer và 1 không hoạt động quang học gọi meso
53. và cách xác định cấu hình của đồng phân quang học • Cấu hình – sự phân bố trong không gian của các nhóm thế xung quanh C* • Cấu dạng – các dạng khác nhau trong không gian của cùng 1 cấu hình
54. pháp D-L: cấu hình tương đối • Quy ước: các đồng phân chứa dị tố [O, N, S …] liên kết trực tiếp với C*, nằm bên phải của công thức Fisher → D, bên trái → L * Rất khó xác định khi phân tử có nhiều C*
55. phân quang học a. Danh pháp D,L: gọi theo tên của chất chuẩn là D và L glyxerandehit CHO CHO H OH CH2OH D- glyxerandehit HO H CH2OH L- glyxerandehit Lưu ý: khi gọi tên theo D,L thì công thức ở dạng Fischer của chất nghiên cứu phải ở dạng chuẩn
56. pháp R-S: cấu hình tuyệt đối • Là cấu hình thực sự, nói lên sự phân bố các nhóm thế trong không gian xung quanh C* • Dùng quy tắc Kahn-Ingold-Prelog xác định độ hơn cấp của nhóm thế -OH > -CHO > -CH2OH
57. định cấu hình: C*abcd a>b>c>d  Theo công thức tứ diện/phối cảnh [không gian]: • Đặt d xa người quan sát • Đi từ a→b→c: ngược chiều kim đồng hồ → đồng phân S • Cùng chiều kim đồng hồ → đồng phân R
58. thức Fisher • Đặt d nằm dưới hay trên trong công thức Fisher, sau đó xét thứ tự các nhóm còn lại • Đi từ a→b→c: ngược chiều kim đồng hồ → đồng phân S • Cùng chiều kim đồng hồ → đồng phân R • Quy ước: – Đổi vị trí 2 cặp nhóm thế [quay CT Fisher 180o] → cấu hình không thay đổi – Thay đổi vị trí 1 cặp nhóm thế [quay CT Fisher 90o hay 270o] → cấu hình sẽ thay đổi
59. lactic acid: – Đổi H & CH3 [cặp 1], OH & COOH [cặp 2]: – Đổi 1 cặp H & CH3: * Lưu ý: R & S chỉ là đại lượng lý thuyết, thực tế chỉ đo được [+] & [-], R & S không liên hệ với [+] & [-]
60. này dựa trên cơ sở tăng sự ưu tiên của nhóm thế đính với trung tâm bất đối xứng theo thứ tự ưu tiên từ lớn nhất [1] cho đến nhóm nhỏ nhất [4] với điều kiện nhóm nhỏ nhất phải ở xa vj trí người quan sát và sau mặt phẳng • Nếu nhìn từ C bất đối đến nhóm có độ hơn cấp [ưu tiên] nhỏ nhất mà từ 1→2→3 theo chiều kim đồng hồ là R , ngược chiều là S
61. hình R, S Kinh nghiệm: Nếu đọc theo R,S từ công thức Fischer có nhóm thế có độ hơn cấp nhỏ nhất nằm ở trục ngang, từ 1→2→3 theo kim đồng hồ là S , ngược kim đồng hồ là R
62. chất chứa nhiều C* f.1. Hợp chất chứa các C* không tương đương Số đồng phân quang học: N=2n, n – số C* không tương đương
63. chứa C* tương đương  Tactric acid
64. phân meso: độ quay cực của 2 C* triệt tiêu nhau → không còn hoạt tính quang học • Số đồng phân quang học của hợp chất chứa C* tương đương [tính cả đồng phân meso]: N = 2n-1 [n - lẻ] [n - chẵn]
65. racemic • Là hỗn hợp 50% [+] và 50% [-] → hỗn hợp không có tính chất quang học vì độ quay cực tự bù trừ nhau
66. tâm bất đối xứng của các phân tử sau? a. b. CH3 CH2CH2CHCH2OH d. H Cl Br Cl Br
67. phân quang học của các hợp chất : a.HO-CH2CHOH-CHOH-CHO; b. HOOC-CHOH-CHOHCOOH, chỉ rõ những chất đối quang, đồng phân meso ? • a • Có 4 đồng phân quang học :Cặp chất I &II; III&IV là các cặp đối quang CHO H OH OH H CHO CHO CHO OH HO H OH OH H H H H OH OH H OH OH OH OH I II III IV
68. phân quang học :Cặp chất I &II; III&IV là các cặp đối quang CHO H OH OH H OH OH H H H OH HO H CHO CHO CHO H OH OH H OH OH OH OH I II III IV
71. hình R/S của một số chất? CHO COOH C H OH CH3CH2 Br H2N OH OH CH3 H OH H H C H COOH COOH H OH CH3
72. Ingon và Preloc cho hệ danh pháp R-S
73. hình tuyệt đối của một số chất:
74.