Giáo án điện tử môn Hóa Học: Đi vong pps

1
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
Heterocycles
2
I. ĐỊNH NGHĨA
I. ĐỊNH NGHĨA
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
Dị vòng = Vòng + Dị tố (O, N, S)
3
Không thơm
Thơm : CT Huckel
(4n + 2) e π
II. PHÂN LOẠI
II. PHÂN LOẠI
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
O
N
H
N
H
O
N
N
H
O
.
. .
.

.

.
N
H
N
.
.
.
.
.
.
4
Nhiều dị tố
Một dị tố
1 vòng 5 cạnh
Ngưng tụ benzen
DỊ VÒNG THƠM
DỊ VÒNG THƠM
Benzopyrrol (Indol)
Benzothiophen
Benzofuran
H
N
S
O
Pyrrol
Thiophen

Furan
H
N
S
O
N
O
N
N
H
N
S
N
O
N
N
H
N
S
II. PHÂN LOẠI
II. PHÂN LOẠI
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
5
N N
Pyridin
Benzopyridin
N
N
N

N
N
N
Nhiều dị tố
Một dị tố
1 vòng 6 cạnh
Ngưng tụ benzen
DỊ VÒNG THƠM
DỊ VÒNG THƠM
II. PHÂN LOẠI
II. PHÂN LOẠI
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
6
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
III. DANH PHÁP
III. DANH PHÁP
ĐƠN VÒNG
Tiếp đầu ngữ + Thân
Dị tố
Khung vòng
O
S
N
P
Si
B
Oxa
Thia

Aza
Phospha
Sila
Bora
3
4
5
6
7
8
irin
et
ol
in
epin
ocin
iridin
etidin
olidin
perhydro
perhydro
perhydro
iren
et
ol
in
epin
ocin
iran
etan

olan
inan
epan
ocan
no

chưa
no
no

chưa
no
Vòng có N Vòng không N
n


7
Quy tắc đánh số
Số 1 : Ưu tiên dị tố, đánh số sao
cho dị tố có chỉ số nhỏ nhất
N
N
H
1
2
3
Diazol-1,3
Ưu tiên dị tố O > S > N
N
O

1
2
3
Oxazol-1,3
Gốc của hợp chất dị vòng
N
H
S
O
α-pyrryl
α-thienyl α-furyl
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
III. DANH PHÁP
III. DANH PHÁP
ĐƠN VÒNG
8
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
III. DANH PHÁP
III. DANH PHÁP
O
S N
H
N
N
H
N
N
H

O
S
N
H
O
N
H
O
O
N
N
N
N
H
N
O
H
N
N
H
H
Oxol
(Furan)
Thiol
(Thiophen)
Azol
(Pyrrol)
1,3-diazol
(Imidazol)
1,2-diazol

(Pyrazol)
Oxolan
(THF)
Thiolan
Azolidin
(Pyrrolidin)
Oxazolidin
1,3-dioxolan
Azin
(Pyridin)
1,3-diazin
(Pyrimidin)
Perhydro azin
(Piperidin)
Perhydro-1,4-diazin
(Piperazin)
Perhydro-1,4-oxazin
(Morpholin)
9
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
III. DANH PHÁP
III. DANH PHÁP
N
H
N
O
N
O
N

N
NH
N
H
azepin
azocin Perhydro azocin
1H-azirin
2H-azirin 2H-1,3-oxazin
6H-1,3-oxazin
10
Bước 1 : đọc tên hệ dị vòng
Bước 2 : liên kết các vòng
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
III. DANH PHÁP
III. DANH PHÁP
HỆ THỐNG VÒNG NGƯNG TỤ
11
- Dị vòng là vòng cơ bản
- N > O > S
- Vòng lớn hơn là vòng cơ bản
Bước 1 : đọc tên hệ dị vòng
Vòng phụ (o) + vòng cơ bản
Furan
Imidazol
Isoquinolin
Pyridin
Quinolin
Thiophen
Furo-

Imidazo-
Isoquino-
Pyrido-
Quino-
Thieno-
Tiếp đầu ngữDị vòng
Ngoại lệ
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
III. DANH PHÁP
III. DANH PHÁP
HỆ THỐNG VÒNG NGƯNG TỤ
Pyrrol → Pyrrolo
Benzofuran Benzoxazol
O
N
O
Furopyrrol
Pyrrolofuran
Thienofuran
Furothiophen
N O
H
S O
12
Furo[2,3-b]pyrrol
Furo[3,2-b]pyrrol
O
1
2

34
5
O
N
a
b
c
d
e
H
H
N
Dị vòng thế (số) + Dị vòng chính (chữ)
O N
H
O
H
N
1
2
34
5
a
b
c
d
e
Bước 2 : liên kết các vòng
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
HỢP CHẤT DỊ VÒNG

III. DANH PHÁP
III. DANH PHÁP
HỆ THỐNG VÒNG NGƯNG TỤ
Imidazo[2,1-b]thiazol
1
2
3
4
5
N
N
S
N
N
N
S
a
b
13
N
O
NO
2
N N
O
1
2
3
4
a

b
c
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
5
6
9-nitropyrido[2,1-c]-1,4-oxazin
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
HỢP CHẤT DỊ VÒNG
III. DANH PHÁP
III. DANH PHÁP
HỆ THỐNG VÒNG NGƯNG TỤ
N
N
S
1,3,4-benzo[f]thiadiazepin
14
DỊ VÒNG 5 CẠNH 1 DỊ TỐ
DỊ VÒNG 5 CẠNH 1 DỊ TỐ
x
15
FURAN PYRROL THIOPHEN

DỊ VÒNG 5 CẠNH 1 DỊ TỐ
N
H
α
β
1

S
α
β
1




1
β
α
O

O
O
+
-
-
+
O
16
ĐIỀU CHẾ
ĐIỀU CHẾ

Từ 1,4-dicarbonyl
C CR
OH OH
R'
C CR
O O
R'
- H
2
O
O
R R'
P
2
O
5
P
2
S
5
S
R R'
- P
2
O
5
N
R R'
R''
N

HH
R''
- 2

H
2
O
NH
3
H
2
O
H
2
O
H
2
S
NH
3
H
2
S
DỊ VÒNG 5 CẠNH 1 DỊ TỐ
17
HÓA TÍNH
HÓA TÍNH
1. Thế ái điện tử :
1. Thế ái điện tử :
Pyrrol > Furan > Thiophen > Benzen

+
X
E
H

+
X
E
HX
E
H
+

X
E
H
+

+
X
E
H
+ E
+
X
X
+ E
+
X E
+ H

+
DỊ VÒNG 5 CẠNH 1 DỊ TỐ
18
O
Cl
2
O Cl
O NO
2
HNO
3
/AcOH
O SO
3
H
SO
3
/pyr
O COCH
3
(CH
3
CO)
2
O
O HgCl
HgCl
2
HÓA TÍNH
HÓA TÍNH

1. Thế ái điện tử :
1. Thế ái điện tử :
DỊ VÒNG 5 CẠNH 1 DỊ TỐ
19
2-phenylazopyrrol
+
H
N N=NC
6
H
5
[C
6
H
5
N N]Cl
-
HCl
+
+
3KCl
+
2H
2
O
CHCl
3
/KOH
N CHO
H

+
HN
CH
3
CH
3
H
H
N CHO
DMF/POCl
3
N
HÓA TÍNH
HÓA TÍNH
1. Thế ái điện tử :
1. Thế ái điện tử :
DỊ VÒNG 5 CẠNH 1 DỊ TỐ
20
Định hướng thế vào nhân dị vòng
R = tăng hoạt
± I , + C
3
X
R
E
+
2
5
2
E

+
X R
3
5
E
+
X
R
44
E
+
X R
E
+
2
5
HÓA TÍNH
HÓA TÍNH
1. Thế ái điện tử :
1. Thế ái điện tử :
R = hạ hoạt
- I , - C
DỊ VÒNG 5 CẠNH 1 DỊ TỐ
21
2. Phản ứng cộng (hydro hoá)
2. Phản ứng cộng (hydro hoá)
thiolan
N
H
O

O
H
2
/xt
Tetrahydrofuran
H
N
N
H
2[H]
3-pyrrolin
pyrrolidin
2[H]
SS
H
2
/xt
S S
H
2
/xt
+
2-thiolen
3-thiolen
HÓA TÍNH
HÓA TÍNH
DỊ VÒNG 5 CẠNH 1 DỊ TỐ
22
3. Phản ứng Diels-Alder
3. Phản ứng Diels-Alder

O
O
O
O
OO
O
O
HÓA TÍNH
HÓA TÍNH
DỊ VÒNG 5 CẠNH 1 DỊ TỐ
23
4. Tính acid-base của Pyrrol
4. Tính acid-base của Pyrrol
-
RH
RMgBr
hay K
KOH
CH
3
I
CH
3
I
∆
N
H
CH
3
N

MgBr
N
CH
3
N
K
N
H
Acid yếu
HÓA TÍNH
HÓA TÍNH
DỊ VÒNG 5 CẠNH 1 DỊ TỐ
24
Base yếu
N
K
N
K
COOK
N
C=O
R
∆
CO
2
RCOCl
N
H
C=O
R

4. Tính acid-base của Pyrrol
4. Tính acid-base của Pyrrol
HÓA TÍNH
HÓA TÍNH
DỊ VÒNG 5 CẠNH 1 DỊ TỐ
25
4. Dẫn chất của Furan : Furfural
4. Dẫn chất của Furan : Furfural
HÓA TÍNH
HÓA TÍNH
O C O
H
O CH
N
OH
O CH
N
NH
C
6
H
5
O CH
2
OH
O COOK
+
O C
O
CH

OH
O
Pentosan
(lõi bắp)
Pentose
H
2
O/H
+
H
2
O/H
+
H
2
N-OH
C
6
H
5
-NH-NH
2
KOH đđ
Cannizaro
KOH / cồn
Benzoin
DỊ VÒNG 5 CẠNH 1 DỊ TỐ