Bài giảng hóa hữu cơ 4

CHƯƠNG 13:
CÁC HỢP CHẤT DỊ VÒNG


Dị vòng
 Là những hợp chất trong mạch vòng của nó ngồi ngun tử carbon cịn có một hay
nhiều ngun tử không phải là carbon (N, O, S, P…).
 N, O, S, P…là những nguyên tử dị tố/dị tử/dị nguyên tử

Hemoglobin (huyết cầu tố)


Phân loại hợp chất dị vịng
 Theo kích thước của vòng: Dị vòng 3, 4, 5 6, 7 cạnh
 Theo kiểu dị nguyên tố: dị vòng chứa O, N, S

 Theo số dị tử: vòng một, hai, ba, bốn dị tử

 Theo số vòng: đơn vòng, đa vòng

 Theo mức độ bão hịa: dị vịng no,
khơng no, thơm


Các hợp chất dị vòng 5 cạnh
 Pyrrole, Furan, and Thiophene

 Có 3 cặp e  nên là hợp chất thơm, dị
tử đóng góp 2e khơng phân chia hoặc
khơng đóng góp e trong hệ liên hợp π

(4n + 2) π
 Đồng phân cấu dạng (Giống HC vòng)


Các phương pháp điều chế

 Pyrrole, Thiophene có chứa trong nhựa than đá

 Pyrrole, Furan, và Thiophene:
HCCH

(C5H8O4)n
Pentozan

HOH/H+

+ 2HCHO

Cu2C2

HOCH2CCCH2OH

N
H

Xt, t0C

CH2OH(CHOH)3CHO
Pentoza

CH3CH2CH2CH3 + S

NH3, p

CHO
O

5600C

+ H2S

S

O


Các phương pháp điều chế

 Pyrrole, Thiophene có chứa trong nhựa than đá

 Vịng hóa:


Tính chất hóa học
 Phản ứng thế electrophile trong pirol
 Halogen hóa, acyl hóa khơng cần xúc tác

 Nitro hóa, sulfo hóa trong mơi trường khơng có acid

N

H

+ SO3

Piridin
N
H

SO3H


Tính chất hóa học
 Phản ứng thế electrophile trong furan

O

+ SO3

Piridin

O

SO3H

 Phản ứng thế electrophile trong thiophene


Tính chất hóa học

 Phản hydro hóa tạo hợp chất dị vịng no

Hydrogenation
N
H

N
H

Hydrogenation
O

O

Tetrahydrofuran là một dung mơi rất quan trọng được sử
dụng rộng rãi trong cơng nghiệp và trong phịng thí nghiệm


Các hợp chất dị vòng 6 cạnh

 6 cạnh 1 dị tử: Pyridine
 6 cạnh 2 dị tử:


Tính chất hóa học
 Phản ứng thế electrophile
 Tính chất tương tự như dẫn xuất của

benzen có nhóm giảm hoạt
 Phản ứng nitro hoá, sunfunic hoá,
halogen hoá xảy ra trong điều kiện

khắc nghiệtđịnh hướng chủ yếu vào
vị trí 3
 Phản ứng thế Friedel-Crafts thì khơng
xảy


Tính chất hóa học
 Phản ứng thế electrophile

 Định hướng chủ yếu vào vị trí 3


Tính chất hóa học
 Phản ứng thế nucleophile
NaNH2, 100 °C

 Là phản ứng quan trọng nhất của

H2O

N

N

NH2

pyridine
 Phản ứng amine hóa, hydroxyl hóa,

KOH

320 °C

aryl hóa, alkyl hóa

N

N

N
H

OH

O

 Định hướng vào vị trí 2, 4
C6H5Li, 110 °C

+

Toluene

N

N

C6H5

LiH

Tính chất hóa học

 Phản ứng thế nucleophile
 Xảy ra dễ dàng đối với
pyridine

 Chủ yếu xảy ra ở vị trí 2
và 4.