Hóa hữu cơ 2 Khoa y dược Đại học đà nẵng Cô Phan Hằng Nga

Hóa hữu cơ II
1 Hợp chất tạp chức
1.1 Halogenoacid
1.2 Hydroxyacid
1.3 Hợp chất có nhóm chức carbonyl
1.4 Carbohydrat
1.5 Acid amin, peptid và protid

2 Hợp chất dị vòng
2.1 Hợp chất dị vòng 5 cạnh 1 dị tố
2.2 Hợp chất dị vòng 6 cạnh 1 dị tố
2.3 Hợp chất dị vòng 6 cạnh 2 dị tố
2.4 Hợp chất dị vòng 7 cạnh
2.5 Hợp chất dị vòng ngưng tụ

3 Hợp chất thiên nhiên
3.1 Acid nucleic
3.2 Terpen
3.3 Steroid


1.1 Hợp chất tạp chức- Halogenoacid

1.1.1 Danh pháp
Tên thông thường

Tên quốc tế (IUPAC)

Acid α-clorobutiric

Acid 2-clorobutanoic

Acid α-cloro-β-metylvaleric

Acid 2-cloro-3-metylpentanoic

?

?

HCOOH

Acid formic

CH3COOH

Acid acetic

CH3CH2COOH

Acid propionic

CH3(CH2)2COOH

Acid butiric

CH3(CH2)3COOH

Acid valeric

CH3(CH2)4COOH

Acid caproic

…..

COOH

……

COOH
Cl

COOH

Br
COOH

COOH
Br

Br

Br


1.1 Hợp chất tạp chức- Halogenoacid

VD1: Gọi tên các hợp chất sau theo danh pháp quốc tế:

VD2: Viết cấu trúc hóa học của các hợp chất sau:

a. Acid 2,3-dimetil-2,4-dicloroheptanoic
b. Acid cis-1,2-ciclohexandicarboxilic
c. Acid trans-1,2-ciclopentandicarboxilic
d. Acid 2,3-dibromobutandioic


1.1 Hợp chất tạp chức- Halogenoacid

1.1.2 Phương pháp điều chế
• Halogen hóa acid carboxylic
Cl2
H+, P

CH3 CH COOH

HCl

(sản phẩm chính)

HCl

(sản phẩm chính)

Cl

CH3 CH2 COOH
Cl2
as

CH2 CH2 COOH

Cl

COOH

COOH
Cl2

AlCl3

HCl
Cl

• Cộng HX vào acid chưa no
CH2 CH COOH

HCl

CH2 CH2 COOH
Cl


1.1 Hợp chất tạp chức- Halogenoacid

1.1.3 Tính chất hóa học
• Phản ứng thủy phân
R CH COOH
X

HO(SN2)

R CH COOH

(CZ CHEGPHAaN Ö ÙNG)

OH

O
C

ε-Caprolacton
O

Br (CH2)5 COOH

(6-Hexanolid)

H2O, Ag2O

HO

Cl

CH 2

CH 2 CH 2 COOH

(CH2)5 COOH
O

H2O, Aá2O

O

• Phản ứng khử
CH3 CH CH2 COOH
Cl

KOH/alcol

CH3 CH CH COOK

γ-Butirolacton
(4-Butanolid)


1.1 Hợp chất tạp chức- Halogenoacid

Nu

C

Nu

Y

O

HO

HO-

C

_ H+

Nu

C

O
C

_ X

O
C

C

X

H

R

Y

C

O

O

C

H

Y

C

H

X

R

R

(S)

HO
O

HO

O

O

C

H+

C

C
H

OH
R

C
H

OH
R

(S)


1.1 Hợp chất tạp chức- Halogenoacid

1.1.4 Ứng dụng
Tinh thể,

• Monocloroacetic MCA (ClCH2COOH)

tnc = 63oC,
Dễ tan trong nước, etanol

đđ

(CH3CO)2O, H2SO4

Cl2

CH3COOH

ClCH2COOH

HCl

hoặc
Cl

Cl
C

C

H

2 H2O,

t

Cl

H2SO4
o

ClCH2COOH

2

HCl

Dùng để tổng hợp acid malonic, ester malonat, chất màu...

H3O+
ClCH2COO-Na+

CN

-

NC

HOOC

CH2 COOH

Acid malonic

CH2 COOEtOH, H+

EtOOC CH2 COOEt
Dietylmalonat

1.1 Hợp chất tạp chức- Halogenoacid

• Dicloroacetic DCA (Cl2CHCOOH)
Điều chế:
Cl3CCH(OH)2

CaCO3, NaCN

(Cl2CHCOO)2Ca

H+

Cl2CH2COOH

hoặc
Cl

Cl
C C

Cl

Cl

2H2O

to

Cl2CH2COOH

2 HCl

Preliminary studies: DCA can slow the growth of certain tumors in animal
studies and in vitro studies.
However, no support the use of DCA for cancer treatment at this time.

• Tricloroacetic TCA (Cl3CCOOH)
Cl3CCH(OH)2
Cl3CCOOH

HNO3
H2O
to

Cl3CCOOH
Cl3CH

CO2

- Precipitation of macromolecules: proteins, DNA, and RNA.
- Solutions containing TCA as an ingredient are used for cosmetic treatments:
chemical peels, tattoo removal, the treatment of warts…


1.1 Hợp chất tạp chức- Halogenoacid

1. Hãy sắp xếp các chất sau theo thứ tự tính acid tăng dần
a. CH3CH2COOH, FCH2COOH, BrCH2COOH
b. Acid p-bromobenzoic, acid p-nitrobenzoic, acid 2,4-dinitrobenzoic
2. Đề nghị phương pháp biến đổi các hợp chất sau

a. Bromobenzen thành acid benzenoic
b. CH3CH2CH2Br thành CH3CH2CH2COOH
c. HOCH2CH2CH2Cl thành HOCH2CH2CH2COOH
d. t-BuCl thành t-BuCOOH
3. Một tổng hợp ibuprofen được giới thiệu dưới đây: đề nghị cơ cấu
các hợp chất trung gian từ A đến D

Ibuprofen


1.2 Hợp chất tạp chức- Hydroxyacid

1.2.1 Danh pháp
Tên quốc tế (IUPAC)

Acid 2-hydroxybutanoic

Acid 2-etil-4-hydroxypentanoic

Tên thông thường

CH3 CH2 CH COOH
OH

CH3 CH CH2 CH COOH
OH

Acid α-hydroxybutiric

Acid α-etil--hydroxyvaleric

C2 H 5
COOH
OH

Acid 2-hydroxybenzoic

Acid salicilic

COOH

COOH

CH3 CH CH CH COOH
OH

OH

HO

OH


1.2 Hợp chất tạp chức- Hydroxyacid

1.2.2 Phương pháp điều chế
• Thủy phân halogenoacid
H2O

• Hoàn nguyên

NaBH4
CH3 C CH2CH2COOH

CH3 CH CH2CH2COOH
OH

O

• Từ aldehyd-ceton (điều chế α-hidroxycarboxilic)

VD:

C6H5 C CH2 CH3
O

HCN

H3O+


1.2 Hợp chất tạp chức- Hydroxyacid

• Phản ứng Reformatski (điều chế β-hidroxycarboxilic)

CH3

VD:

CH3CH2CCH2COOH
OH

CH3CHCH2COOH
OH

• Từ các hợp chất etylen oxid (điều chế β-hidroxycarboxilic)

• Từ acid amin


1.2 Hợp chất tạp chức- Hydroxyacid

• Điều chế phenolacid

Acid p-hydroxybenzoic

Acid salicilic
(Acid o-hydroxybenzoic)

• Từ acid amin
CH3 CH COOH
NH2

HNO2

CH3 CH COOH
OH

• Điều chế phenolacid

Acid p-hydroxybenzoic

Acid salicilic
(Acid o-hydroxybenzoic)

H 2O

N2


1.2 Hợp chất tạp chức- Hydroxyacid

1.2.3 Tính chất hóa học
• Phản ứng tách nước
- Với α-hydroxyacid
O

R

HO

OH
C

O

CH

CH
OH

O

O

HO

CH R
2 H2O

R HC

C

R

O

C

C
O

Lactid

- Với β-hydroxyacid
R CHOH CH2 COOH

R CH CH COOH

- Với , -hydroxyacid

CH2
H2C



CH2

CH2
C

O

OH HO

hoặc H+

HO
OH

C

O

H2O

CH2
CH2

 CH2

H2C
O

CH2
H2C

CH2

C O

hoặc

H+

H2C

CH2

H2C

C O
O

H2O

H2O


1.2 Hợp chất tạp chức- Hydroxyacid
Các vòng lacton có vai trò quan trọng trong một số dược phẩm

Bột láåâô
Câiết banná âexan

Dxcâ câiết
Artemisia annua L.
Tâanâ âao âoa và
ná

Côëïay tâï âofi dïná môi

Cao âexan (câư ùa temiíinin tìên 80%)
O
CH3

O
O
H

O

Kết tinâ íạ 24-48â
C
O

H
H
CH3

temiíinin tâô

Artemisinin – chữa sốt rét

-Kết tinâ lại tìoná etanol nóná

-Tinh thể hình kim, màu trắng,
khơng mùi, vị hơi đắng.

- Tẩy mà
ï banná tâan âoạt tínâ

- Ít tan trong nước, etanol; tan
nhiều trong hexan, ete dầu
hỏa, cloroform, và axeton.
- Điểm nóng chảy 156-157oC.

temiíinin tinâ åâiết


1.2 Hợp chất tạp chức- Hydroxyacid

Humans, guinea pigs, some
monkeys and many birds….

Aspergillus fumigatus

Aflatoxin


1.2 Hợp chất tạp chức- Hydroxyacid

• Các phản ứng khác của alcolacid
- Phản ứng của chức –COOH (tính acid, tạo ester…)
- Phản ứng của chức –OH (tạo ester với dẫn xuất acid, phản ứng thế…)

Metyl salicilat

Aspirin (acid acetylsalicilic)


1.2 Hợp chất tạp chức- Hydroxyacid

1.2.4 Ứng dụng một số alcolacid phổ biến
• Acid Glycolic

HOCH2COOH

- Chiết xuất từ cây mía, củ cải đường.
- Tinh thể không màu, không mùi, hút ẩm cao.

Ứng dụng:
- Acid glycolic 50% làm tăng sự hấp thu của thuốc tê dạng
bôi qua da.
- Giúp loại bỏ vết thâm nhanh hơn, ngăn ngừa hoạt động của
tyrosinase, kích thích tái tạo tế bào da.


1.2 Hợp chất tạp chức- Hydroxyacid

• Acid Lactic CH3CHOHCOOH

- Trong dược phẩm: kháng khuẩn, thuốc trị rối loạn tiêu hóa, giúp
đường ruột khỏe mạnh,…
- Trong công nghệ thực phẩm: lên men lactic làm sữa chua, phô mai…
- Trong mỹ phẩm: giữ ẩm cho da, tẩy tế bào chết…

•

Acid p-hidroxybenzoic

Acid p-hidroxybenzoic

R : -CH3

Nipagin

R: -nC3H7 Nipazol


1.3 Hợp chất hai chức có nhóm carbonyl

1.3.1 Hydroxy aldehyd và hydroxy ceton
Điều chế
2 CH3CH2CH2C OC2H5

+

4 Na

- 2 C2H5ONa

ONa
CH3CH2CH2C

CCH2CH2CH3

O

ONa
H2O
O
CH3CH2CH2C

CHCH2CH2CH3
OH

O

CH2 CH2

O
HOCH2CH2OH

CH3CCH2CH2COCH2CH3

O

O

H+

O

C
CH3

CH2CH2COCH2CH3
1.LiAlH4
+
2.H3O

O
CH3CCH2CH2CH2OH

+

HOCH2CH2OH

H3O+

CH2 CH2
O

O
C
CH3

CH2CH2CH2OH


1.3 Hợp chất hai chức có nhóm carbonyl

Tính chất hóa học
• Phản ứng loại nước
H+

R CH CH2 CHO

+ H2O

R CH CH CHO

hoặc OH-

OH

R CH2 C

CH2 CH CH2 R'

O

H+
hoặc

OH

OH-

R CH2 C

CH CH CH2 R'

+ H 2O

O

• Phản ứng oxy hóa
CH3 C CH CH3

CH3

HIO4

O OH

C OH

CH3CHO

O

• Phản ứng tạo bán acetal và bán cetal vòng
H

HOCH2CH2CH2CHO
O

OH
CH3

HOCH2CH2CH2CH2CCH3
O

Bán acetal vòng

O

OH

Bán cetal vòng

HIO3


1.3 Hợp chất hai chức có nhóm carbonyl

Các bán acetal vòng là những chất trung gian để tổng hợp nhiều hợp chất
hữu cơ.
NaBH4

H
O

OH

HOCH2CH2CH2CH2CH2OH

1.CH3MgBr
+
2. H3O

HOCH2CH2CH2CH2CHCH3
OH

CH3COCl

H
O

OCOCH3

H2Cr2O7
O

O

VD: Hãy chỉ ra nhóm –OH bán acetal của α-D-Glucopyranose, đồng thời viết sản phẩm tạo
thành khi cho α-D-Glucopyranose tác dụng với:
a. NaBH4
b. CH3OH, H+
CH2OH
H

O
H
OH

H

H

OH

OH
H

OH

α-D-Glucopyranose


1.3 Hợp chất hai chức có nhóm carbonyl

1.3.2 Ceto-aldehyd, ceto-acid, ceto-ester
R C

(CH2)n

R C

CHO

(CH2)n COOH

R C

O
Ceto-acid

O
Ceto-aldehyd

(CH2)n COOR'

O
Ceto-ester

Điều chế
• Oxi hóa trực tiếp
• Ngưng tụ Claisen
O

O
HCOOC2H5

NaOC2H5
C2H5OH

NaOC2H5

CH3 C OC2H5

CHO

H3O+

H3O+

CH3 C CH2COOC2H5

O

Cơ chế:

O
O

O

O

O

O
EtO-

CH OEt

H C OEt

O

O
CHO

EtO-

O
CHO

H+

CHO


1.3 Hợp chất hai chức có nhóm carbonyl
O
O

COEt

O
+

CH3COEt

Base

+

CH3COPh

C CH2COEt

H+

ether

Base
PhCOOEt

H+

PhCOCH2COPh

ether

O

O
OEt

EtONa, Etanol

O
C OEt

H3 O+

O
OEt
O

O

OEt

O
OEt

EtONa, Etanol

O

H3 O+

O
C OEt


1.3 Hợp chất hai chức có nhóm carbonyl

Tính chất hóa học
• Cân bằng ceton- enol
H

O

O

O

C CH3

CH3 C

O

CH3 C

C CH3
CH

CH2

Ceton

Enol

Dung dịch nước

84%

16%

Dung dịch hexan

8%

92%

• Tính acid của hợp chất có 2 nhóm carbonyl
O

O

C

C

H+

CH2
O

O

O

O

O

O

O

C

C

C

C

C

C

CH
..
O

CH3CCH2CCH3

O

>

O

CH3CCH2COCH3

CH
O

O

CH
O

O

> CH3CCHCCH3 > NCCH2CN > CH3OCCH2COCH3
CH3