Dong phan

Đồng phân cấu tạo(đp phẳng)
•

Đp mạch C

iso- butan

Ciclobutan

n-butan

•

CH3CH2CH2CH3 CH3CHCH3
Đp vị trí
α -Alanin

β- alanin

CH3CHCOOH

•

Đp nhóm chức
aldehid propionic

Sự hỗ biến:

CH2

CH2

CH2

H2NCH2CH2CH2COOH

NH2

Dạng ceton

CH3CCH3

aceton

CH3CH2CH=O

O

Dạng enol

CH3 C CH2 COOC2H5
O

CH3

CH2

CH3 C CH
OH

COOC2H5

ĐỒNG PHÂN CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ
Đặt vấn đề

CH3

CH
OH

COOH

COOH
H

OH
CH3

COOH
H

HO
CH3


ĐỒNG PHÂN CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ
+Đồng phân cấu tạo(đp phẳng)
+Đồng phân lập thể(đp không gian)
-Đồng phân cấu hình:
Các hợp chất có cùng công thức khai triển phẳng với cùng nhóm chức và vị trí

nhóm chức, nhưng có sự phân bố khác nhau trong không gian của nguyên tử
hoặc nhóm nguyên tử đối với bộ phận bất đối xứng của phân tử.
Đp hình học và Đp quang học
-Cấu dạng( cấu trạng)


I. Đồng phân hình học
Do sự phân bố khác nhau của nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử đối với bộ
khung cứng (Nối đôi, nối ba, hay mặt phẳng trung bình) của toàn bộ phân
tử.

Br

Br
C

CH3

Br

C

C
H

CH3

H

CH3

CH3

CH3

H

Br

H

H

H

CH3

C


II. Đồng phân quang học
Đồng phân quang học là các hợp chất có tác dụng khác nhau đối với với ánh
sáng phân cực. Do sự phân bố các nhóm chức, nhóm thế trong không gian
khác nhau.
Acid lactic

CH3

CH
OH

COOH

COOH
H
Acid-d-Lactic
OH
CH3

COOH
Acid-LH
HO Lactic

CH3


1. Đp hình học của hợp chất có 1 nối đôi
1.1 Nối C=C:
a/.Hệ thống Cis–Trans: theo nhóm thế giống nhau
* Điều kiện: Hai C gắn với nối đôi phải chứa hai nhóm thế khác nhau.
A ≠ B và D ≠ F

A

E

B

F

+ Hai nhóm thế giống nhau ở cùng bên mặt phẳng: Cis
C Trans.
+ Hai nhóm thế giống nhau ở khácCmặt phẳng:

Cis-1,2-dichloro propen

Cl

Cl
C
H

Trans-1,2-dichloro propen

CH3

Cl
C

C
CH3

H

C
Cl


Đp hình học
b/.Hệ thống E–Z:

Theo thứ tự ưu tiên của hai nhóm thế gắn trên C mang nối đôi.
Giả sử: A > B; D > F
+ A&D: Cùng phía: Z (Zusammen)
+ A&D: khác phía, E (Entgegen).

Br

Br
C

(Z) –1,2- dibromopropen

CH3

C
H

Br
(E)–1–cloro–2–bromo–propen

CH3

H
C C

Cl


Đp hình học
•

Lưu ý: Hệ thống E–Z có thể không trùng với hệ thống Cis–Trans

CH3

COOH
C C

H

CH3

Cl

Cl
C C

H

Acid–(Z)–2–metylbuta–2–enoic
Trans–

(E)–1–Bromo–1,2–dicloroeten
Cis–

Br


⊕Quy tắc ưu tiên Cahn – Ingold – Prelog
a/. Các nhóm được sắp xếp ưu tiên theo bậc số nguyên tử tăng dần

-I > -Br > --Cl > -F > -CH3 > H
b/. Nếu nguyên tử gắn vào C bất đói xứng giống nhau, ta xét ưu tiên theo nguyên tử tiếp theo.

>

CH3
C CH3
CH3

>

-NR2

CH3
> C-NHR
CH>3 -NH2
H

>

CH3
C H
H

H
C H
H


Quy tắc ưu tiên Cahn – Ingold – Prelog

c/. Trường hợp liên kết đôi và ba.

HC

CH

HC

(N) (C)
C

N

C

CH

(C) (C)

N

(N) (C)
C

CH

(C)
C
(C)

(C)
CH
(C)


Đp hình học
1.2. Nối đôi C=N–OH (Oxim)

C6H5

OH
C N

Anti–Benzaldoxim

H

C6H5
Sin–Benzaldoxim

(H và OH ở khác bên nối đôi)

C N

H

OH

(H và OH ở cùng bên nối đôi)
1.3. Nối đôi N=N (azo)

Cis–azobenzen

C6 H 5

N N

C6 H5

Trans–azobenzen

C6H5

N N

C 6 H5


Đp hình học
2. Đồng phân hình học của hợp chất có nhiều nối đôi.
n
Tổng quát: Hợp chất có n nối đôi liên hợp và chứ nhóm thế bất đối xứng thì có 2 đồng
phân hình học
Cis- cis

H
a

H
C C

H

C C

trans-cis

a

b

H

H

H
C C

3. Đồng phân hình học của Xicloankan (Đp loại Ciclan).

Cis–1,2–dimetyl xiclopropanCH

3

CH3

H

C C

b

H

Trans–1,2–dimetyl xiclopropan

CH3

CH3


∗Vài tính chất của đồng phân hình học
+ Các đồng phân trans thường bền hơn các đồng phân Cis
+ Nhiệt độ nóng chảy (mp) của đồng phân cis thường thấp hơn đồng phân trans.
+ Nhiệt độ sôi (bp) của đồng phân cis thường cao hơn đồng phân trans.
+ Tỷ trọng và chiết xuất của đồng phân cis thường lớn hơn các đồng phân trans.
+ Hoạt tính của đồng phân hình học có thể khác nhau:
Vd: Acid Maleic dễ bị mất nước để cho anhydric hơn acid fumaric

O
H
H

C
C

C OH
C OH
O

O
0

140 c

H
H

C
C

O

C
O

H2O

0
300 c

H

C

HO C

O

O

C
C

C OH
H


II.Đồng phân quang học
Ánh sáng phân cực và tính triền quang
>< Mắt
(1)

(2)

(3)

(1) nguồn sáng

(4)

(5)

(6)

4) ánh sáng phân cực

(2) ánh sáng thường

(5) Ống chứa mẫu

(3) Kính phân cực

(6) Kính phân giải

Mẫu chất có tác dụng đối với ánh sáng phân cực(quay trái, quay phải) gọi là chất có tính triền
quang
Các chất có tính truyền quang thì có tính bất đối xứng phân tử


Tính bất đối xứng
+ Khi một vật mà không trùng với ảnh của nó qua gương phẳng thì vật đó gọi là không đối
xứng.

I

CH3

I

CH3

H C
C H
Brthì vật đó được gọi là đối xứng gương.
Brngược lại,
+TrongCl
trường hợp
Cl
CH

CH3

3

H

I

I

C

C
Br

I

H

Br

H

H

Br
H

Br

Cl

C

H

CH3

Cl
CH3

Br


3. Đp của hợp chất có C bất đối xứng(C*)
Carbon bất đối xứng(C*) là C có bốn nhóm thế khác nhau
a/. Trường hợp có 1 C*
VD:
Acid lactic

CH3

CH COOH

50%(+)
50%(-)
Hỗn hợp tiêu H
triền
OH

OH

H
Cl

CH3

I

I

C

C H
Br
Cl

Br

COOH

COOH
H

HO
CH3


Đp của hợp chất có C*
b/. Trường hợp nhiều C bất đối xứng
+2 C* không tương đương: Acid 2,3-dihidroxy butanoic

CH3

CH
OH

CH
OH

COOH

COOH

COOH

H

OH

HO

H

HA

OH

HO
B

H

AB,CD là cặp đối hình

CH3

CH3

Các cặp khác là bán đối hình

COOH
C
H

OH

HO

H
CH3

COOH
DHO

H

H
OH
CH3

Đp của hợp chất có C*
•

Trường hợp 2 C* tương đương
Vd: Acid tartric:

HOOC
Hợp chất Meso

CH

CH

OH

OH

COOH

COOH
H

OH

H

OH

H

OH

HO

H

COOH

COOH

COOH

COOH
HO
H

H
OH
COOH


Qui tắc Van’t Hoff
Nếu hợp chất có nC* và không tương đương,
Ta có:
n
+ 2 đồng phân quang học
n-1
+2
Hỗn hợp tiêu triền.
Chú ý: Một hợp chất vừa có nối đôi mang các nhóm thế bất đối xứng, vừa có C* thì số đồng

m
phân lập thể( bao gồm hình học và quang học) là 2 (với m là tồng số các liên kết đôi và
C*)

CH3

H

H

C C

H H

C C
CH3

COOH

CH3

CH3

H

H

CH3 H

H

COOH

H

H

C C

H
C C

CH3
COOH

CH3

H
COOH

CH3


Đồng phân quang học không có C*
Hợp chất
allen

R
a

c

C

C

b

R ''

diphenyl

C
d

R'

R '''

4. Đồng phân loại Ciclan(Cicloankan):
Đồng phân loại Ciclan xảy ra khi vòng no mang 2 hay nhiều nhóm thế.
1,2–dimetylciclohexan có 3 đồng phân lập thể:

Trans(1R, 2R)

CH3
Trans(1S, 2S)

CHMESO
Cis:
3

H

H

H
CH3

H

H
H
CH3

CH3

CH3


Danh pháp của C*
Danh pháp R-S (Rectus–Sinister)
Hợp chất C*ABDE
Giả sử độ ưu tiên: A (1)> B(2) > D(3) > E (4)
Hướng mắt nhìn: Từ C* đến nhóm ít ưu tiên nhất

A

⇒

hoặc

A

D C E
B

D

B

A

D
E

⇒

hoặc

A
C D
E
B

B

Cấu hình R

Cấu hình S

A

B

B
D

D

A
E


Danh pháp của C*
Đọc R/S trên công thức Fisher:
+ Chuyển nhóm ít ưu tiên nhất về vị trí thấp nhất
+ Chuyển đổi các nhóm theo thứ tự 1,2,3.
Lưu ý: Khi chuyển đổi vị trí của hai nhóm bất kỳ sẽ làm thay đổi cấu hình

2

C2H5
(S)–2–
Butanol4
3

C

CH3 1
H
OH

2
4

H

2

C2H5 3

(S)–2– Butanol 1

1

OH

CH3

HO

2

C2H5
4

H

3

CH3

3

CH3

C2H5
4

H

1

OH


Các hệ danh pháp khác
Danh pháp D-L
Cấu hình chuẩn của aldehid glyceric(glyceraldehid)

CHO

CHO
H

OH

HO

H

D (+) Glyceraldehid L (-) glyceraldehid

CH2OH

CHO

CHO

(CHOH)n

(CHOH)n
HĐường
C dãy
OHD
CH2OH

CH2OH

đường dãy LHO

C

H

Acid amin dãy D
CH2OH

COOH
H CaminNH
Acid
dãy
2 L

R

COOH
H2N C H
R


Các hệ danh pháp khác
Danh pháp Erythro- threo

CH3
H OH

CH3 R
HO H

H

Ph

S

R

Ph
CH3

2 đồng phân erythro

H

CH3

S

2 đồng phân threo

R
HO
H
R

CH3
H
Ph
CH3

CH3 S
H OH
Ph

H
CH3

S


Đồng phân cấu trạng(Cấu dạng)
Cấu dạng: Sự quay tự do của các nhóm nguyên tử quanh nối σC-C trong không gian
Các nhóm nguyên tử quay quanh nối σ C–C của phân tử tạo nên vô số cấu dạng.
Các cấu dạng của n–Butan: CH3CH2CH2CH3

CH3
H

CH3
H

H

CH3

CH3
H

Đối lệch Bán lệch Che khuất 1 phần Che khuất toàn phần

H
H(Bền)
Khá bền)
CH3

H bền)
(Kém
H

H

H
(KhôngHbền)

CH3
CH3

H
CH3

H
H

H

H