Download miễn phí Giáo trình Hóa học lập thể
MỤC LỤC
Phần A: Lý thuyết
Chương 1: Khái niệm cơbản. 5
Chương 2: Đồng phân quang học . 17
Chương 3: Đồng phân hình học. 38
Chương 4: Đồng phân cấu trạng của hợp chât không vòng. 50
Chương 5: Cấu trạng của hợp chất vòng no . 62
Chương 6: Hóa lập thểcủa dịtốvà Polymer. 92
Chương 7: Hóa lập thể động. 113
Phần B Bài tập
Đồng phân quang học . 128
Đồng phân hình học. 132
Đồng phân cấu trạng. 135
Phản ứng thếSN .138
Phản ứng tách . 141
Phản ứng cộng . 144
Tài liệu tham khảo. 148
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
ổn định có thể đảo ngược với một số hợp chất cócơ cấu đặc biệt.
Thí dụ: cấu trạng bán lệch của etylen clorhidrin bền hơn cấu
trạng đối lệch ở bất cứ điều kiện nào, ở thể rắn chỉ có cấu trạng
bán lệch tồn tại; ở thể lỏng hay khí, một cân bằng được thiết lập
giữa cấu trạng bán lệch và đối lệch, năng lượng của cấu trạng bán
lệch thấp hơn năng lượng của cấu trạng đối lệch 0,95 Kcal/mol do
ở cấu trạng bán lệch có liên kết Hidro nội phân tử.
Đối lệch Bán lệch
Cấu trạng của
Etylenclohidrin
Tổng quát, tất cả các R–CH2–CH2–OH với R– là –OH, –
NH2, –F, –Cl, –Br, –OCH3, –NO2, –NHCH3 đều có cấu trạng
bán lệch ổn định hơn cấu trạng đối lệch nhờ liên kết hidro nội
CH3
Br
H
H CH3
Br
Br
HBr
H3C H
CH3
Br
BrCH3
H3C
H
H
CH3
Br
H
H3C H
Br
Br
CH3Br
H3C H
H
Br
BrH
H3C
H
CH3
C CH2 N CH2 C O
phân tử giữa nhóm R– với –OH, mặc dù có sự xô đẩy lập thể và
lưỡng cực giữa hai nhóm này.
4.4.4. 2,3–dibromobutan
2,3–dibromobutan có hai đồng phân: Eritro (cũng là Meso) và
Treo.
Nhiễu xạ điện tử cho biết đồng phân Meso tồn tại dưới cấu
trạng đối lệch A; còn đồng phân Treo tồn tại dưới cấu trạng B có
hai nguyên tử Brom đối lệch nhau, hai nhóm –CH3 bán lệch
meso (A) (A1) (A2)
treo (B) (B1) (B2)
_ Đồng phân meso cho kết quả bất ngờ là các cấu trạng bán
lệch đóng góp đến 30% ở trạng thái lỏng tinh khiết, nhưng trong
CS2 tỷ lệ trên bình thường giảm xuống 20%.
_ Đồng phân treo chứa khoảng 20% cấu trạng B2, và phần
còn lại là cấu trạng B và B1.
Trong dung môi không cực; hai nguyên tử Brom bán lệch ít
thuận lợi hơn hai nguyên tử Brom đối lệch. Cấu trạng B có hai
nguyên tử Brom đối lệch và hai nhóm metyl bán lệch, còn cấu
trạng B1 có hai nguyên tử Brom bán lệch và hai nhóm metyl đối
lệch.
4.5. CẤU TRẠNG CỦA HỢP CHẤT KHÔNG NO
4.5.1. Phân tử chứa nhóm , ,
Trong phân tử aldehid acetic CH3–CH=O và propen CH3–
CH=CH2 đều tồn tại dưới cấu trạng với nối đôi C=O hay C=C và
H H
H O
H
H H
H CH2
H
H H
H3C O
H
H C
O
OCH3 H C
O
OCH3
H
O
CH3
C
O
H
O
CH3
C
CH2
CH 2
N O
H
CH2
H
CH2
H
CH2
H
H
CH2
nguyên tử Hidro che khuất nhau được xác nhận bởi phổ nghiệm
viba và nhiễu xạ điện tử.
CH3–CHO CH3–CH=CH2 CH3–CH2–CHO
Trong phân tử propanal, xác định bởi hằng số ghép cộng
hưởng từ hạt nhân nhóm CH3– che khuất nối đôi C=O. Kết quả
này có thể giải thích bởi sức hút lưỡng cực giữa –C–CH3 với
C=O.
Với các phân tử ; CH3–O–CH=CH2 ;
thì cấu trạng ưu đãi ứng với nối đôi C=O, C=C, C=N đều che
khuất nhóm CH3–. Điều này được chứng minh bởi phổ hồng
ngoại, phổ viba và nhiễu xạ điện tử.
Metyl formiat Metyl vinyl eter
Cấu trạng ưu đãi của formaldoxim có nối đôi C=N và nối O–H
đối nhau.
Điều này có thể được giải thích bởi sự xô đẩy giữa electron p
và ( trong metyl formiat, metyl vinyl eter ; và giữa điện tử p trong
formaldoxim.
4.5.2. Phân tử có nối đôi liên hợp
Phân tử có nối đôi liên hợp có thể có đồng phân cấu trạng, đó
là đồng phân S–cis và S–trans (Single: đơn). Tiếp đầu ngữ S đặt
trước chữ cis và trans để chỉ cấu trạng liên hệ đến nối đơn trong
hệ liên hợp.
OCH3 H
C CH3
H
O
CH3
H
C
H
CH3
S_cis S_trans
Cấu trạng của buta-
1,3-dien
Kết quả thực nghiệm dựa trên tính chất nhiệt động học, nhiễu
xạ điện tử, phổ nghiệm hồng ngoại và viba cho biết cấu trạng S–
trans của buta-1,3-dien bền hơn cấu trạng S–cis ít nhất 2
Kcal/mol.
Ngoài ra, phổ hồng ngoại và Raman đã chứng minh trans-
pent-3-en-2-on là một hỗn hợp cân bằng chứa cấu trạng S–cis và
S–trans với số lượng bằng nhau.
S_cis S_trans
Cấu trạng của Trans-pent-3-en-2-on .
Phân tử buta-1,3-dien cho phản ứng diel–alder dễ dàng, chứng
tỏ phân tử đạt đến cấu trạng S–cis khi cần thiết. Thật ra, rào năng
lượng trong sự quay quanh nối đơn có trị số khoảng 4,9 Kcal/mol.
4.5.3. Sự quay quanh nối đôi
Rào năng lượng của sự quay quanh nối đôi Carbon–Carbon có
trị số khá cao (40 Kcal/mol với etylen) so với sự quay quanh nối
đơn (2,8 Kcal/mol).
Tính bền vững của nối đôi Carbon–Carbon được giải thích bởi
sự hình thành orbitan (. Nếu mặt phẳng của một nguyên tử Carbon
nối đôi quay 900 quanh nối sigma (c–c; orbitan phân tử bị phá
hủy vì trục đối xứng của hai orbitan vuông góc nhau nên không
xen phủ lẫn nhau.
Hợp chất Công thức Rào năng lượng (Kcal/mol)
Etylen
2–buten
Acid butendioic
Stilben
CH2=CH2
CH3–CH=CH–CH3
HOOC-CH=CH-COOH
Ph–CH=CH–Ph
40
18
15,8
42,8
Đồng phân trans-but-2-en bền hơn cis-but-2-en khoảng 1
Kcal/mol.
Còn trans–1,2–dicloroeten lại ít bền hơn cis tương ứng 0,5
Kcal/mol.
Và 2,2,5,5–tetrametylhex-3-en có cấu hình trans bền hơn cấu
hình cis khoảng 9Kcal/mol.
Chương 5: CẤU TRẠNG
CỦA HỢP CHẤT VÒNG NO
5.
5.1. Tính bền của hợp chất vòng no
5.1.1. Độ phản ứng của ciclopropan, ciclobutan
5.1.2. Thuyết căng Baeyer
5.1.3. Thiêu nhiệt và tính bền tương đối của các
cicloankan
5.1.4. Khái niệm vòng không căng của Sachse và Mohr
5.1.5. Sức căng Pitzer
5.2. Cấu trạng của hợp chất vòng nhỏ
5.2.1. Ciclopropan
5.2.2. Ciclobutan
5.3. Cấu trạng của hợp chất vòng trung bình
5.3.1. Ciclopentan
5.3.2. Ciclohexan
5.3.2.1. Cấu trạng ghế
5.3.2.2. Cấu trạng tàu
5.3.2.3. Cấu trạng tàu xoắn
5.3.3. Ciclohexan mang nhóm thế
5.3.3.1. Ciclohexan mang một nhóm thế
5.3.3.2. Ciclohexan mang hai nhóm thế
5.3.3.3. Ciclohexan mang nhiều nhóm thế
5.4. Cấu trạng của vài hợp chất hai vòng súc hợp
5.4.1. Decalin
5.4.2. Hidrindan
5.4.3. Decalol
5.4.4. Hidrindanol
5.1. TÍNH BỀN CỦA HỢP CHẤT VÒNG NO
Các hợp chất vòng no biết trước năm 1880 đều là chuyển hóa
chất của ciclohexan. Vài nhà hóa học như Meyer (1876) cho rằng
các vòng khác hơn vòng có sáu nguyên tử không thể tạo thành.
Tuy nhiên, năm 1881, Markovnikov tổng hợp một chuyển hóa
chất của ciclobutan và Freund điều chế ciclopropan. Năm 1883,
+ H2 80oC
Ni CH3-CH2-CH3
+ CH2Br-CH2-CH2BrBr2
+ CH3-CH2-CH2BrHBr
+ HI CH3-CH2-CH2-CH2I
Perkin khảo sát các hợp chất có vòng nhỏ và điều chế một số
chuyển hóa chất của ciclopropan, ciclobutan và ciclopentan ở
trạng thái tinh khiết.
5.1.1. Độ phản ứng của ciclopropan, ciclobutan
Thông thường tính chất của các cicloankan giống tính chất của
ankan tương ứng. Nhưng các vòng nhỏ ciclopropan và ciclobutan
có hóa tính tương tự các anken. Do đó, etylen được xem như hợp
chất vòng nhỏ nhất chỉ gồm hai nguyên tử Carbon.
• Ciclopropan tham gia phản ứng với:
_ Hidro
_ Với Brom, HBr, HI và H2SO4
_ Khác hẳn với propen, ciclopropan không bị oxi hóa bởi dung
dịch KMnO4.
• Ciclobutan ít có khuynh hướng cho phản ứng cộng
hơn ciclopropan, nhưng có thể hidrogen hóa với xúc tác Ni, ở
1800C cho n–butan.
_ Với HI:
t
0
_ Với Br2, HBr, KMnO4 cũng không tác dụng với ciclobutan.
5.1.2. Thuyết căng Baeyer
Baeyer giả sử cicloankan là những đa giác đều và phẳng và
tính độ lệch của góc nối trong các cicloankan đối với tứ diện bình
thường.
Độ lệch của ( mỗi góc nối trong vòng gọi là sức căng góc hay
sức căng Baeyer.
2 oC
3 2 2 3 + H Ni180 CH -CH -CH -CH
o1 (109,5 )
2
β= −α
* ( là góc trong của vòng
* Hệ số ½ để giải thích sự
phân phối sức căng đồng đều
giữa hai nối liên hệ
n = số ...