ĐỒNG PHÂN HÌNH HỌC I. MỞ ĐẦU 1. Khái niệm - Đồng phân lập thể đồng phân xuất khác vị trí nguyên tử hay nhóm nguyên tử không gian. - Đồng phân hình học đồng phân lập thể đồng phân khác vị trí không gian nhóm liên kết đôi mặt phẳng vòng. 2. Điều kiện để có đồng phân hình học Điều kiện cần đủ để hợp chất có đồng phân hình học phân tử phải có phận cứng nhắc nguyên tử cacbon phận cứng nhắc liên kết với hai nguyên tử hay nhóm nguyên tử khác nhau. Bộ phận cứng nhắc : nối đôi C=C, vòng no, nối đôi C=N nối đôi N=N… II.NỘI DUNG 1. Đồng phân hình học hợp chất có nối đôi C=C Nối đôi C=C làm cho phân tử trở nên cứng nhắc: hai nguyên tử cacbon lai hóa sp2 quay tự xung quanh nối đôi. Khi nhóm phân bố khác hai bên mặt phẳng nối đôi xuất hai dạng hình học khác hai nguyên tử hay nhóm nguyên tử nguyên tử cacbon sp2 không giống nhau. Ví dụ: Hợp chất abC=Ccd có dạng đồng phân hình học khác a ≠ b c ≠ d. a c a C=C b d C=C d b c Thông thường nguyên tử cacbon sp2 có nguyên tử hidro nhóm . Dạng có hai nhóm phía mặt phẳng nối đôi gọi dạng cis, dạng có hai nhóm phân bố hai phía gọi dạng trans. Ví dụ: hợp chất CH3-CH=CH-CH3 có hai dạng đồng phân hình học H H H C=C CH3 C=C CH3 CH3 CH3 H Cis trans Đối với anken phức tạp ta phân biệt hai dạng đồng phân dựa vào phân bố nhóm theo mạch dài có chứa nối đôi. Ví dụ: hợp chất CH3CH2(CH3)C=C(CH2CH3)CH2CH2CH3 CH3CH2 CH2CH3 C=C CH3 CH2CH2CH3 Trans-4-etyl-3-metylhept-3-en Đối với hợp chất hữu có nhiều nối đôi liên hợp số đồng phân cis, trans có nhiều 2. Ví dụ: hợp chất C6H5-CH=CH-CH=CH-C6H5 có đồng phân hình học H H C=C C6H5 C6H5 Dạng cis-cis C=C H H H H C=C C6H5 H Dạng cis-trans C=C H C6H5 C6H5 H C=C H H C=C H C6H5 Dạng trans-trans Ví dụ: Hợp chất CH3-CH=CH-CH=CH-COOH có dạng đồng phân hình học. CH3 H C=C H H C=C H COOH Dạng trans-trans CH3 H C=C H COOH C=C H H Dạng trans-cis H H C=C CH3 H C=C H COOH Dạng cis-trans H H C=C COOH CH3 C=C H H Dạng cis-cis Đối với hợp chất gồm số lẻ nối đôi C=C liền hình thức loại hợp chất gây nên tượng đồng phân hình học nối đôi. Ví dụ hợp chất m-NO2C6H4(C6H5)C=C=C=C(C6H5)C6H4NO2-m có hai dạng: C6H5 C6H5 C=C=C=C NO2C6H4 C6H4NO2 Dạng cis C6H5 C6H4NO2 C=C=C=C NO2C6H4 C6H5 Dạng trans *Lưu ý: Trong hợp chất abC=Ccd nhóm a ≠ b ≠ c ≠ d ta không gọi cis trans mà gọi Z E. Z: Hai nhóm lớn phía E: Hai nhóm lớn khác phía Ví dụ: Xét hợp chất abC=Ccd a ≠ b ≠ c ≠ d a>b c>d, ta có a c a C=C b C=C d Z d b c E Tính cấp nhóm xác định theo số thứ tự nguyên tử hay điện tích hạt nhân nguyên tử đính trực tiếp với cacbon Nhóm có nguyên tử đính trực tiếp với cacbon sp có số thứ tự hai điện tích hạt nhân lớn cấp hơn. Ví dụ: Br > Cl > S > P > F > O > N > C > H Nếu nguyên tử đính trực tiếp với cacbon sp giống xét tiếp lớp thứ hai. Ví dụ: CH(CH3)2 > CH2CH3 > CH3 . Nếu nhóm có nguyên tố âm điện ưu tiên hơn, CH2OH cấp (CH3)2OH. Các nguyên tử chứa liên kết bội tính bội lần (nối đôi tính gấp đôi) Ví dụ: HC = O > CH2OH C=N > CH2NH2 C6H5 > (CH3)2CH Ví dụ: Hợp chất FHC1=C2ClBr Trong C1 : F > H, C2 : Br > Cl nên ta có F Br F C=C H Cl C=C Cl H Br Z E Ví dụ: Hợp chất ClHC=C(CH3)CHO có đồng phân hình học sau: Cl CHO Cl C=C H C=C CH3 Z CH3 H CHO E 2. Đồng phân hình học hợp chất có nối đôi C = N nối đôi N = N. Đối với loại hợp chất andoxim, xetoxim không đối xứng, hydrazon, hợp chất azo có liên kết C=N, N=N hay C=S có đồng phân hình học thường dùng danh pháp syn-anti thay cho cis-trans ( syn tương ứng với cis, anti tương ứng với trans ). Ví dụ : Hợp chất CH3-CH=N-OH có đồng phân hình học H H C=N CH3 OH C=N OH CH3 anti syn Ví dụ: Xét hợp chất C6H5N=NC6H5 có đồng phân hình học là: C6H5 N=N C6H5 N=N C6H5 C6H5 Syn anti 3. Đồng phân hình học hợp chất vòng no Ví dụ: HOOC COOH H H HOOC H H Cis COOH trans 4. Đồng phân hình học loại vòng ngưng tụ Hệ vòng ngưng tụ bicyclo có cạnh chung hai cacbon qui tắc mới. Sự kết hợp cis hay trans, điển hình trans-cis decalin. Đối với vòng nhỏ cấu hình trans quan trọng có dạng cis. Ví dụ: Vòng cạnh ngựng tụ với vòng 4,5,6 cạnh có đồng phân cis. Ví dụ: Vòng cạnh ngưng tụ với vòng 5,6,7 cạnh; vòng cạnh ngưng tụ với vòng 5,6 cạnh; vòng cạnh ngưng tụ với có đồng phân cis, trans. 5.Đồng phân erythro threo Đồng phân erythro threo đồng phân hình học nhóm cacbon liền nhau, thường hợp chất có trung tâm bất đối xứng. Đồng phân erythro có nhóm phân bố phía với trục liên kết C-C, threo có nhóm phía trục liên kết C-C. Ví dụ: Những đồng phân thường biểu diễn công thức phối cảnh, Fisher hay Newman. III. KẾT LUẬN Ở đồng phân hình học, khoảng cách nguyên tử khác ảnh hưởng qua lại nguyên tử khác tính chất lý, hóa khác nhau. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. PGS.TS Thái Doãn Tĩnh, Cơ chế phản ứng hóa học hữu cơ, tập 1, NXB khoa học kỹ thuật. 2. Trần Quốc Sơn, Cơ sở lý thuyết hóa hữu cơ, tập 1, NXB giáo dục. . ĐỒNG PHÂN HÌNH HỌC I. MỞ ĐẦU 1. Khái niệm - Đồng phân lập thể là đồng phân xuất hiện do sự khác nhau về vị trí của nguyên tử hay nhóm nguyên tử trong không gian. - Đồng phân hình học là đồng. 5,6 cạnh; vòng 6 cạnh ngưng tụ với nhau có đồng phân cis, trans. 5 .Đồng phân erythro và threo Đồng phân erythro và threo cũng là đồng phân hình học của 2 nhóm thế ở 2 cacbon liền nhau,. có đồng phân hình học là: C 6 H 5 N = N N = N C 6 H 5 C 6 H 5 C 6 H 5 Syn anti 3. Đồng phân hình học trong hợp chất vòng no Ví dụ: HOOC COOH HOOC H H H H COOH Cis trans 4. Đồng