tài liệu đồng phân và hoạt tính sinh học

  NG PHÂN VÀ HO T
TÍNH SINH H C
KHOA D  C – TR  NG   I H C Y D  C
HU
I. Phân lo i các d ng   ng phân c a
h p ch t h u c
Hóa l p th
II. L ch s hình thành và phát tri n

1811, Arago phát hi n hi n t  ng quang ho t c a tinh
th th ch anh

1813, Bio nh n th y hai tinh th th ch anh có tính
quang ho t ng  c nhau, hi n t  ng quang ho t b m t
khi hòa tan ho c làm nóng ch y tinh th .

1815, Bio c ng nh n th y tính quang ho t xu t hi n 
m t s hchc dù chúng  tr ng thái l ng ho c dung d ch
⇒
tính quang ho t g n li n v i c u trúc phân t .

1860, Paxt   a ra hi n t  ng   ng phân quang h c.

1874, Van Hôp và L ben   a ra thuy t C t di n.

1874, Van Hôp phát hi n hi n t  ng   ng phân hình
h c
•
1885, Baye   a ra thuy t s c c ng   i v i các vòng no.
•
1890, Zac  ã mô t vòng no 6 c nh t n t i  2 d ng

khác nhau: gh và thuy n.
•
1936, Pitz  ã xác   nh    c hàng rào n ng l  ng quay
quanh tr c liên k t C-C là 30 kcal/mol.
•
Th p niên 50, các công trình phân tích c u d ng phát
tri n m nh (Bact n, Hatxen, Pauling) và công trình xác
  nh c u hình tuy t   i b ng nhi u x tia X c a Bivoe.
•
Ngày nay, hóa l p th t p trung vào vi c xác   nh c u
hình b ng các pp v t lí và hóa h c hi n   i, v n d ng
toán h c vào tính toán các quá trình l p th cu i cùng là
s t ng h p   nh h  ng l p th .
Ph n I.   NG PHÂN QUANG
H C
Ch  ng I. CH T QUANG HO T VÀ ÁNH SÁNG PHÂN C C
I. Ch t quang ho t và   ng phân quang h c
1. Ch t quang ho t
2.   ng phân quang h c
II. Ánh sáng phân c c
•
  quay c c hay n ng su t quay c c
•
  quay c c   c tr ng
•
  quay c c phân t gam
( ) 180 ( )
2
t p t p

d n n d n n
π
ϕ
α
λ λ
− −
= = =
3
[ ] ; ( ); ( / )
t
d dm g cm
d
λ
α
α ρ
ρ
=
[ ].M
[M]
100
t
λ
α
=
Ch  ng II. PHÂN T B T   I X NG CÓ
NGUYÊN T CACBON B T   I
I. Phân t b t   i có m t nguyên t C b t   i
1. Thuy t c u t o t di n c a nguyên t C
2. S tri t tiêu y u t   i x ng
3. Mô t và bi u di n c u hình

4. Hai ch t   i quang, bi n th raxemic
a) Hai ch t   i quang
b) Bi n th raxemic
c) S raxemic hóa và s phân tách các bi n th raxemic
i. S raxemic hóa
ii. T ng h p b t   i x ng
iii. S phân tách các bi n th raxemic
d)   tinh khi t quang h c (optical purity – o.p.) và   tr i c a
m t ch t   i quang (enantiomeric excess – e.e.)
S phân tách các bi n th raxemic

Ph  ng pháp k t tinh riêng r (Paxt 1848)

Ph  ng pháp sinh hóa (Paxt 1858)

Ph  ng pháp hóa h c (Paxt 1858)

Ph  ng pháp t c   (Mackenzi 1899)

Ph  ng pháp dùng ch t b c (Slênh 1952)
  tinh khi t quang h c (optical purity – o.p.) và   tr i c a m t ch t
  i quang (enantiomeric excess – e.e.)

O.p. =

E.e. = x 100 %

Bài t p: Cho h n h p ch a 6 g (+)-butan-2-ol và 4 g (-)-
butan-2-ol . Tính giá tr e.e. và   quay c c c a h n h p,
bi t (+)-butan-2-ol có giá tr [

α
]
D
= +13,5
0
[α]
D
hh raxemic
[α]
D
chất đối quang tinh khiết
m
D
- m
L
m
D
+ m
L
1. Hai nguyên t C b t   i x ng khác nhau (các cách bi u
di n)
2. Hai nguyên t C b t   i x ng gi ng nhau (  ng phân
meso)
3. Tính b t   i x ng và tính không trùng v t -  nh
a. Trung tâm không trùng v t -  nh
II. Phân t có 2 nguyên t C b t   i
x ng
b. Tr c không trùng v t -  nh
1,3-điphenylanlen Axit 6,6’-đinitrobiphenyl-2,2’-
đicacboxylic

(R)-14-brom-2,11-đioxa[12]paraxiclophan
(E)-xicloocten
c. M t ph ng không trùng v t -  nh
M t s bài t p minh
h a
1. Phân t có nhi u nguyên t C b t   i khác nhau
i. N u trong phân t có n C*   c l p (khác nhau ) thì s
có 2
n
  ng phân quang h c và t o thành 2
(n-1)
c p   i
quang
ii.   ng phân epime
iii.   ng phân anome
2. Phân t có nhi u nguyên t C b t   i gi ng nhau

S   ng phân quang h c    c tính theo công
th c kinh nghi m:

N= 2
(n-1)
n u n l

N= 2
(n/2-1)
x (2
(n/2)
+1) n u n ch n

Ví d : HOCH
2
(CHOH)
4
CH
2
OH
III.Phân t có nhi u nguyên t C b t   i
1. Vòng có 2 nhóm th
2. Vòng có nhi u nhóm th
3. H p ch t  a vòng
1. Campho:
- Có 2 C* nh ng do th c t ch t n t i 2 d ng  p quang
h c
IV.H p ch t vòng no có nhi u nguyên t C b t   i
x ng
2. Steran:
-
Có các C*  5, 8, 9, 10, 13, 14 (có th  17)
-
B/C luôn  d ng trans
-
A/B có th trans ho c cis
=> S  p quang h c gi m  áng k
Ch  ng III. Phân t b t   i x ng
không có nguyên t C b t   i x ng
•
  ng phân tri t tiêu s quay
–

  ng phân spiran
Spiro[3.3]heptan-2,6-đicacboxylic
Axit benzophenon-2,2’,4,4’-tetracacboxylic

  ng phân anlen
-
N m 1935, Min & Mailen  ã t ng h p 2 antipode c a
 iphenyl inaphtylanlen t ancol t  ng  ng nh ch t
tách n  c là axit D/L-camphosunfonic
-
N m 1952, Xenm & Solomon tách    c t n m men
ch t kháng sinh micomixin có c u t o nh sau:
-
Có bao nhiêu   ng phân  ng v i micomixin, g i tên?
–
  ng phân trans-xicloocten
-Xicloocten có bao nhiêu   ng phân?
-Các   ng phân c a xicloocten    c bi u di n nh sau:
•
  ng phân c n quay (atrop)
–
  ng phân biphenyl
-
Bán chu k raxemic hóa (t
1/2
): là th i gian mà   m t
n a l  ng ch t quang ho t chuy n thành d ng antipode
v i nó (t c là b raxemic hóa hoàn toàn).
t
1/2

c a m t s biphenyl th
a b c d t
1/2
F F F F 0
F -COOH F -COOH 10
F -NH
2
F -NH
2
30
-OMe -COOH -OMe -COOH 78
–
  ng phân c n quay stiren th
–
  ng phân c n quay etan th
-
Xét phân t 1,1-ddiifflo-1,2,2-tribrom-2-phenyletan:
-
Có bao nhiêu   ng phân? Bi u di n các   ng phân  ó?