3.3.3 Cấu trúc bậc ba Là hình dáng riêng biệt thật không gian chiều cho toàn đại phân tử protein kích thớc xác định xác Khi cuộn lại với uốn khúc để đợc peptid dạng xoắn gốc acid amin chuỗi peptid hớng chức hóa học có gốc tơng tác với Kết phân tử protid có vị trí lồi lõm Chính cấu hình không gian cấp III có chỗ lồi lõm mang theo nhóm chức bên nguyên nhân làm phân tử protid có hoạt tính sinh học đặc thù Ví dụ: -SH (sulfurhydryl) với SH tạo liên kết disulfur (-S-S-), liên kết để trì cấu trúc cấp III Hoặc OH với COOH tạo ester (-O-CO-) Nhãm COOH víi NH2 t¹o mi amoni (-COONH4) 3.3.4 CÊu tróc bËc Gièng cÊu tróc bËc ba nh−ng c¸c lực hút tác dụng phân tử khác 3.4.Tính chất protid Protid chất keo, nhiệt độ nóng chảy đặc trng Protid có tính quang hoạt quay trái Các enzym số hormon nh insulin protein Protein bị đông kết có tác dụng nhiệt, acid base mạnh (sự kết tủa không hoàn nguyên) Protein bị kết tủa không hoàn nguyên gọi protein biến tính (denatured) Sự biến tính làm thay đổi độ hoà tan, tác dụng sinh học, protid Các sản phẩm thủy phân acid, base enzym lần lợt qua giai đoạn: 77 Protid Protid biến tính (protein không tan tác dụng nhiệt) Protein bậc (metaprotein) Protein bậc hai Không tan nớc dung dịch muối nhng tan dung dịch acid base Loại kết tủa với amoni sulfat Tan nớc, dới tác dụng nhiệt không bị đông lại Kết tủa bÃo hòa dung dịch amoni sulfat Pepton Polypeptid Tan n−íc, d−íi t¸c dơng cđa nhiƯt không bị đông lại nhng không bị kết tủa bÃo hòa dung dịch amoni sulfat Peptid đơn giản Acid amin Bài tập Viết công thức cấu tạo acid amin có tên gọi sau: Glycin, (+)-Alanin, (+)-Valin, (-)-Leucin, Isoleucin, (+)-Lysin, Acid (+)-glutamic, (+)-Glutamin, (-)-Methionin, (-)-Phenyalanin, (-)-Tryptophan, (-)-Histidin Bằng phơng pháp tăng tốc độ phản ứng ester hóa phản ứng acyl hóa acid amin? Trong dung dịch kiềm mạnh, acid amin chøa nhãm chøc –NH2 vµ -COO− Nhãm chøc có tính base mạnh hơn? Khi thêm acid vào nhóm bị proton hóa trớc tiên hợp chất đợc tạo thành? Trong dung dịch acid mạnh, acid amin chứa nhóm chức NH3+ -COOH Nhóm chức có tính acid mạnh hơn? Nhóm dễ nhờng proton thêm kiềm vào hợp chất đợc tạo thành? HÃy chọn chất đầu để tổng hợp acid amin theo phơng pháp ®· cho: a Amin hãa trùc tiÕp ®Ĩ ®iỊu chÕ: glycin, alanin, valin, leucin, acid asparagic b Tổng hợp chất Glycin, Leucin theo phơng pháp Gabriel c Tổng hợp chất Valin, Isoleucin theo phơng pháp malonat Những chất đợc tạo thành cho glycin tác dụng với chất sau: Dung dịch NaOH; dung dịch HCl; benzoylclorid + dung dÞch NaOH anhydrid acetic; NaNO2 + HCl; C2H5OH + H2SO4; Carbobenzyloxyclorid C6H5CH2OCOCl 78 Chơng 30 HợP CHấT Dị VòNG Mục tiêu học tập Giải thích đợc tính thơm loại hợp chất dị vòng Nêu đợc danh pháp đọc đợc tên theo thông thờng hợp chất dị vòng Trình bày đợc công thức cộng hởng dị vòng cạnh Định nghĩa Dị vòng hợp chất vòng Vòng đợc tạo thành nguyên tử carbon mà có nguyên tố khác nh oxy O, nitơ N, lu huỳnh S Các nguyên tố gọi dị tố Phân loại hợp chất dị vòng Tùy theo cấu tạo, chia hợp chất dị vòng thành loại chính: Dị vòng thơm dị vòng không thơm Dị vòng thơm dị vòng có cấu trúc điện tử vòng phù hợp víi c«ng thøc Huckel (4n+2) eπ VÝ dơ: N N Pyridin N O O Furan O Dị vòng không thơm dị vòng no cha no: Ví dụ: O O S N H N H N H Trong c¸c hợp chất dị vòng dị vòng thơm quan trọng Phân loại dị vòng thơm nh sau: 79 2.1 Dị vòng cạnh, cạnh, cạnh có dị tố 2.1.1 Dị vòng cạnh, cạnh có dÞ tè N Pyridin NH Pyrrol S Thiophen O Furan 2.1.2 Dị vòng cạnh, cạnh ngng tụ víi vßng benzen O N H Benzopyrrol S Benzofuran Benzothiophen N Benzopyridin (Quinolin) 2.2 Dị vòng cạnh, cạnh cã nhiỊu dÞ tè 2.2.1 Hai dÞ tè gièng N N H N N H N Imidazol Pyrazol N N N N N Pyrimidin Pyridazin Pyrazin 2.2.2 Hai dÞ tè kh¸c N N O S Oxazol Thiazol 2.2.3 Dị vòng cạnh, cạnh có dị tố ng−ng tơ víi vßng benzen N N N N N O S Benzoimidazol Benzothiazol N N N N N Benzoxazol Benzopyridazin Benzopyrimidin Benzopyrazin 2.3 Các dị vòng ngng tụ với N N N N N Purin 80 N N N N N Pteridin Danh pháp hợp chất dị vòng 3.1 Danh pháp thông thờng Danh pháp thông thờng xuất phát từ nguồn gốc tính chất hợp chất có thiên nhiên N CH3 Gọi Picolin chất lấy từ nhựa than đá (coaltar) Theo tiếng Latinh Picatus có nghĩa giống nhựa hắc ín (tarry) N CH2OH Đây alcol trích ly từ cám (bran) gọi "furfurol" có nghĩa dầu cám Gọi "Pyrrol" Pyrrol theo tiếng Hy Lạp có nghĩa cháy đỏ, mẫu gỗ thông có tẩm acid dễ bốc cháy với picolin N H Tên thông thờng không phản ánh cấu trúc phân tử Danh pháp thông thờng 60 hợp chất dị vòng trở thµnh phỉ biÕn nh− lµ mét quy −íc cđa hƯ thống danh pháp IUPAC Sau danh pháp thông thờng chất đợc quy ớc nh danh pháp quốc tế: Bảng 30.1: Các hợp chất có tên th«ng th−êng quy −íc N N H Pyrrol O S Furan Thiophen N Pyrimidin NH N H Indol Isoindol N Pyrazin Quinolin N2 Isoquinolin N O Furazan O a-Pyran N Quinazolin 1N N N H Indazol N N N N H Imidazol N N N N Pyridazin N Pyridin N N H Pyrazol N N N N N N9 H Purin Indolizin N N Pteridin N Quinolizin 81 N H N 10 N Carbazol S5 N5 N 10 H Phenothiazin Phenazin Phenanthridin H N H N N N N H H Pyrolidin Piperidin H O Piperazin Morpholin O Chroman Đánh số dị vòng theo quy ớc: Xuất phát từ dị tố theo chiều dị vòng Đối với hợp chất đa vòng đánh số nguyên tử cạnh vòng kết hợp 3.2 Danh pháp hệ thống hợp chất đơn vòng Danh pháp Hantzsh -Widman Hantzsh-Widman đà đề nghị hệ thống danh pháp hợp chất đơn vòng đợc ứng dụng rộng rÃi nh sau: Tên gọi dị vòng gồm phần Phần tiếp đầu ngữ (Preffixes ): Chỉ tên dị tố Phần thân (stems): Chỉ khung vòng, độ lớn vòng no cha no có số nối đôi lớn Bảng 30.2: Tiếp đầu ngữ tên dị tố Dị tố Hóa trị Tiếp đầu ng÷ Oxy II Oxa L−u huúnh S II Thia Selen Se II Selena Telur Te II Telura Nit¬ N III Aza Phosphor P III Phospha Arsen As III Arsa Silic Si IV Sila Germani Ge IV Germa Bo 82 O B III Bora Bảng 30.3: Tên gọi phần thân vòng đơn Độ lớn vòng Vòng N Vßng ch−a no Vßng cã N Vßng no Vßng ch−a no Vßng no V iren iran irin iridin et etan et etidin ol olan ol olidin in inan in perhydro epin epan epin perhydro ocin ocan ocin perhydro onin onan onin perhydro 10 ecin ecan ecin perhydro Nguyên tắc đánh số: + Nếu dị vòng có nhiều dị tố đánh số theo chiều u tiên theo thứ tự dị tố xếp bảng 30.2: O > S > N > P + Nếu dị vòng có nhiều dị tố loại dị tố cao dùng chữ di, tri, tetra để số lợng dị tố loại Ví dụ: Thieren N3 O S 1 Oxiran N 1,3-Diazet O N H 1,2-Oxazetidin N O O 1,3-Dioxolan N N 1,2,4-Triazin S Thiepan N Azocin Khi hƯ thèng vßng cã sè nèi đôi cực đại đà đợc no hóa dần, cách gọi tên nh sau: Vị trí nguyên tố bÃo hòa đợc đánh số kèm theo tiếp đầu ngữ (preffixe) H gọi tên dị vòng cha no (với số nối đôi cực đại) tơng ứng Ví dụ: H N1 1H-Azirin N N N 2H-Azirin O 2H-1,3-Oxazin O1 6H-1,3-Oxazin N 3H-Azepin 83 Cách gọi tên nh không áp dụng với cách gọi tên theo danh pháp thông thờng Ví dụ: Không gọi 1H- Pyrol N H * ChØ gäi lµ 1H-azol 3.3 Danh pháp hệ thống vòng ngng tụ Phần lớn hợp chất dị vòng chứa hai hay nhiều vòng ngng tụ với Một số hợp chất loại vòng ngng tụ đà có tên thông thờng quy ớc Nhng phần lớn hợp chất loại phải có danh pháp hệ thống để dễ dàng gọi tên chúng Tên gọi dị vòng ngng tụ phải xuất phát từ nguyên tử chung thuộc hệ thống vòng Tên gọi dị vòng ngng tụ đợc gọi cách kết hợp tên gọi dị vòng riêng biệt Ví dụ: N O Benzoxazol N Pyrrolo[1,5a]pyrimidin O Oxazol Benzen Nb N N + a N Pyrimidin + N Pyrol Nguyên tử Nitơ chung cho vòng 3.3.1 Nguyên tắc gọi tên Phải biết cách chọn gọi tên thành phần ngng tụ với Tên gọi thành phần ngng tụ phải tên thông thờng đà đợc quy ớc Nếu hợp chất đơn vòng cha có tên thông thờng quy ớc dị vòng gọi tên theo hệ thống Hantzsch -Widman Vòng lớn có tên gọi thông thờng quy ớc đợc chọn u tiên Ví dụ hệ thống đa vòng có chứa vòng indol pyrrol vòng indol đợc chọn vòng pyrrol Tên gọi dị vòng ngng tụ có hai thành phần: Thành phần sở thành phần thứ hai Ví dụ: Trong công thức Pyrrolo [1,5-a] pyrimidin pyrimidin thành phần sở Pyrrol thành phần thứ hai 3.3.2 Cách chọn thành phần sở theo quy tắc sau Nếu dị vòng có thành phần nitơ N: chọn thành phần sở chứa nitơ 84 Ví dụ: N Thành phần sở pyrrol O N Nếu dị vòng nitơ: chọn thành phần sở vòng có dị tố cao Ví dụ: O O Thành phần sở Furan S − NÕu vßng ng−ng tơ cã sè vßng lín hai vòng: chọn thành phần sở chứa số vòng lớn Ví dụ: N Thành phần sở quinolin N N N Nếu hai vòng có độ lớn khác nhau: chọn vòng lớn thành phần sở Ví dụ: O N Thành phần sở vòng cạnh azepin N Các vòng chứa số dị tố khác nhau: chọn vòng có số dị tố nhiều Ví dụ: N H N Thành phần sở vòng isoxazol O N O Có khác số loại dị tố vòng: Chọn vòng có nguyên tử với vị trí lớn (sắp xếp theo thứ tự lớn giảm dần bảng 30.2) N O S N N Thành phần sở vòng oxazol O Vì vòng oxazol chứa oxy có thứ tự u tiên lu huỳnh vòng thiazol 85 Thành phần sở vòng có dị tố đợc đánh số nhỏ Ví dụ: N N N N1 N2 Thành phần sở vòng pyrazol N 3.3.3 Cấu tạo tiếp đầu ngữ Tên thành phần thứ hai nh tiếp đầu ngữ thành phần sở Cấu tạo tiếp đầu ngữ cách thêm chữ " O" sau tên gọi dị vòng thứ hai Ví dụ: Tên dị vòng pyrazin cấu tạo thành tiếp đầu ngữ pyrazino Tên dị vòng pyrol có cấu tạo thành tiếp đầu ngữ Pyrolo Bảng 30.4: Một số ngoại lệ tiếp đầu ngữ Tên dị vòng Tên tiếp đầu ngữ Furan Furo Imidazol Imidazo Isoquinolin Isoquino Pyridin Pyrido Quinolin Quino Thiophen Thieno 3.3.4 Ký hiƯu vµ gäi tên Các cạnh vòng thành phần sở đợc ký hiệu chữ a,b,c,d,e theo chiều đánh số Các nguyên tử tạo vòng thành phần thứ hai đợc đánh số chữ số 1,2,3 (nh đánh số dị vòng) Cạnh chung vòng đợc gọi theo chữ số thành phần thứ chữ thành phần sở (tất đặt dấu móc vuông) Ví dụ 1: Dị vòng ngng tụ Dũvoứg ngửng tuù n Thànhh pha thửự thứ hai Thaứ phần n hai n Thànhh pha cụ sụỷ Thaứ phần n sở n N O N + N Imidazo[2,1-b]oxazol Imidazo [2,1-b] oxazol N1 Imidazo Imidazo a O b N Oxazol Oxazol Chän oxazol lµ thành phần sở oxazol có oxy O u tiên nitơ N vòng imidazol 86 Ví dụ 2: Dị vòng ngửng tuù Dũvoứg ngng tụ n Thành phÇn thø hai Thàh phầ thứ n n hai N N N Thành phần sở Thaứh pha sở n n c d N b + N1 N a N f e e c b N f Na Pyridazin Pyridazin Imidazo Imidazo Imidazo[1,5-b]pyridazin Imidazo[1,5-b] pyridazin d Chọn pyridazin thành phần sở pyridazin vòng lớn vòng imidazol 3.3.5 Cách đánh số dị vòng ngng tụ Cách đánh số dị vòng ngng tụ không phụ thuộc vào cách đánh số thành phần sở thành phần thứ hai Đánh số dị vòng ngng tụ xuất phát từ nguyên tử cạnh nguyên tử đầu cầu (nguyên tử chung cho vòng) theo chiều cho dị tố có số nhỏ Nếu không thỏa mÃn điều kiện dị tố đợc u tiên đánh số bé "Chỉ số hydro" H đợc hệ vòng đơn (nếu có) Ví dụ: Dũ voứ ng ngưng tụ Thà nh phầ n sở d4 c Thà nh phầ n thứ haiû O 4a e N2 7a O1 O + b N2 f Oa 4H-1,2-Oxazin Furan 4H-Furo[2,3-e]-1,2-Oxazin e Đá nh số tê n gọ i dị vò ng Đá nh số tê n gọ i dị vò ng ngưng tụ 3.4 Danh pháp Có thể xem hợp chất dị vòng hợp chất vòng hydrocarbon mà hay nhiều nguyên tử carbon đợc thay dị tố Vì gọi tên nh sau: Tên dị tố nh tiếp đầu ngữ tên hydrocarbon vòng tơng ứng P N N Azabenzen N 1,3-Diazabenzen Si H Silabenzen N 1-Aza-4-phosphabenzen Các tiếp đầu ngữ ghi bảng đợc sư dơng danh ph¸p thÕ Danh ph¸p thÕ Ýt thông dụng với hợp chất dị vòng Danh pháp thờng đợc sử dụng với hợp chất dị vòng chứa dị tố phổ biến hay áp dụng danh pháp để gọi tên hợp chất vòng spiro, hợp chất vòng có cầu (đa vòng ngng tụ) 87 O Oxacyclopetan S S1 7O 1,4-Dithiacyclohexa-2,5-dien 7-Oxabicyclo[2,2,1]hepta-2,5-dien Cấu tạo dị vòng thơm Vòng đợc tạo thành xen phủ nguyên tử carbon trạng thái lai hóa sp2 orbital dị tố Hệ thống điện tử dị vòng thơm hệ liên hợp số điện tử vòng phù hợp với công thức Huckel (4n+2) điện tử sp2 sp2 sp2 N sp2 sp2 N N N N Cấu tạo pyridin sp2 sp2 sp2 N sp2 N H H N H N H Cấu tạo pyrol − MËt độ điện tử Mật độ điện tử nguyên tử có khác tùy theo vị trí chúng dị vòng 0,967 1,004 0,968 0,968 N 1,090 1,090 1,004 1,087 1,048 N H 1,067 1,087 1,647 1,078 1,067 1,078 O 1,710 Độ dài liên kết 1,394 1,395 1,340 1,417 1,394 1,395 N 1,340 1,382 1,370 1,431 1,382 N H 1,370 1,361 1,361 1,362 1,423 O 1,362 1,370 1,370 1,714 S 1,714 Căn vào độ dài liên kết xác định dị vòng thơm không thơm Các số liệu độ dài liên kết dị vòng thơm không thơm bảng 30.5 88 Bảng 30.5: Độ dài liên kết dị vòng C-C 1,48 C=C 1,34 C-N 1,45 C=N 1,27 C-O 1,36 C=O 1,22 C-S 1,75 C=S 1,64 N-N 1,41 N=N 1,23 Năng lợng cộng hởng lợng thơm hóa Theo phơng pháp tính gần Huckel, giá trị lợng cộng hởng đợc đặc trng với giá trị giá trị tích phân cộng hởng Giá trị lợng thơm hóa có đơn vị kj.mol -1 Giá trị lợng cộng hởng (REPE) lợng thơm hóa số dị vòng trình bày bảng 30-6 30-7 (giá trị lý thuyết) Bảng 30.6: Giá trị lợng cộng hởng lợng thơm hóa (theo lý thuyết) Năng lợng cộng hởng () Năng lợng thơm hóa (kj.mol-1) Pyridin 0.058 107 Pyrimidin 0,049 104 Pyrazin 0,049 103 Quinolin 0,052 - Isoquinolin 0,051 - Pyrol 0,039 94 Pyrazol 0,055 - Imidazol 0,042 - Thiophen 0,032 69 Furan 0,007 51 Indol 0,047 - Benzofuran 0036 - Benzo[b]thiophen 0,044 - Isoindol 0,029 - Isobenzofuran 0,002 - Benzo[c]thiophen 0,025 - Dị vòng 89 Bảng 30.7: Năng lợng cộng hởng thực nghiệm số dị vòng Hợp chất Kcal.mol-1 Kj.mol-1 Benzen 35,9 150 Pyridin 27,9 117 Quinolin 48,4 200 Pyrol 21,6 90 Indol 46,8 196 Thiophen 29,1 122 Furan 16,2 68 Qua giá trị thấy rằng: Benzen có tính thơm mạnh pyridin dị vòng cạnh dị tố Benzen có tính thơm yếu quinolin indol Có thể so sánh tính thơm: Benzen > Thiophen > Pyridin > Pyrol > Furan Các đặc trng cấu tạo thể qua giá trị phổ tử ngoại UV, phổ hồng ngọai IR, phổ cộng hởng từ hạt nhân NMR Bảng 30.8: Phổ tử ngoại số hợp chất dị vòng m ( *) log m (π → π*) log ε Benzen 256 2,40 Pyridin 251 3,30 270 2,65 Pyridazin 246 3,11 340 2,50 Pyrimidin 243 3,31 298 2,51 Pyrazin 260 3,75 328 3,02 1,2,4,5-tetrazin 252 3,33 542 2,92 Hỵp chÊt Naphtalen 218 ; 275 ; 311 5,10; 3,75; 2,39 - - Quinolin 225 ; 270 ; 311 4,48; 3,59; 3,37 - - Isoquinolin 217 ; 266 ; 317 4,57; 3,61; 3,49 - - Quinazolin 220 ; 267 ; 311 4,61; 3,45; 3,32 330 2,30 1,5-Naphtyridin 206 ; 257 ; 308 4,73; 3,69; 3,84 330 2,70 Indol 215 ; 226 ; 279 4,38; 3,70; 3,62 90 Tính chất hóa học dị vòng có tính thơm 5.1 Tính thơm dị vòng Các dị vòng thơm có hệ thống liên hợp dị vòng có phân bố mật độ điện tử nguyên tử Có thể minh họa công thức giới hạn (công thức trung gian) số dị vòng nh sau: Dị vòng thơm cạnh: - - + + X X X - - + + X X X lµ S, N –H, O NhËn xét: Tại vị trí có điện tích (-)dễ xảy phản ứng điện tử vị trí Vòng thơm cạnh có hệ thống dien liên hợp nên thể tính chất hydrocarbon cha no Có phản ứng cộng hợp, phản ứng cộng Diels - Alder, phản ứng oxy hóa Dị vòng thơm cạnh: Các công thức cấu tạo công thức giới hạn có dị vòng pyridin: + N N N N N - + N - N + - N Nhận xét: Điện tích âm tập trung dị tố Pyridin có tính base Điện tích dơng xuất carbon 2,4, Phản ứng nhân xảy vị trí dị vòng thơm cạnh, phản ứng điện tử xảy khó khăn vị trí 3, Dị vòng thơm cạnh có cấu trúc nh benzen nhân dị vòng khó bị oxy hóa Cũng nh đồng đẳng benzen, dị vòng bị oxy hóa mạch nhánh 5.2.Tính chất dị tố Dị tố có điện tích âm có cặp điện tử không liên kết nên dị vòng có tính base Cặp điện tử dị tố dị vòng thơm cạnh đà tham gia tạo hệ thống thơm (hệ thống lục tử) tính base dị vòng thơm cạnh yếu tính base dị vòng thơm cạnh Tính base pyridin mạnh pyrrol cặp điện tử tự nitơ không tham gia hệ thống thơm Pyridin thể tính base nh− mét amin bËc ba Kb N H 2,5.10-14 N 2,3.10-9 91 Tính base dị vòng không phụ thuộc vào số lợng dị tố có vòng.Yếu tố phân bố mật độ điện tử yếu tố lập thể ảnh hởng mạnh đến tính base N N pKa =5,2 N N pKa =1,3 N N pKa =2,3 N N N N pKa =2,3 H N N pKa =1,3 N pKa =0,7 N pKa =4,7 N pKa =5,4 Bài tập 1- Gọi tên chất sau: N O N H N N N O N N a- Theo danh pháp thông thờng b- Theo danh pháp Hantzsch -Widman c- Theo danh pháp 2- Vẽ công thức cấu tạo chất có tên gọi sau: a- 1,8-Diazanaphthalen; b- 1-Oxa-2-azacyclobut-2-en; c- Selenacyclopentan; d- 1-Thia-3-azacycloheptatrien; e- 2H-1,2-benzoxazin; g- Thieno [3,4-b]furan; h- Furo[3,2-d]pyrimidin ; i- 4H-[1,3]thiazino[3,4-a]azepin 3- Gọi tên chất sau theo danh pháp Hantzsch -Widman N N 92 N S O4 O N O N5 Ch−¬ng 31 HợP CHấT Dị VòNG CạNH Dị Tố Mục tiêu Giải thích đợc cấu tạo furan, pyrrol thiophen Trình bày đợc tính chất hóa học chúng Furan, pyrol, thiophen dị vòng đơn giản hợp chất dị vòng cạnh dÞ tè O Furan S Thiophen N H Pyrrol Các dị vòng cạnh dị tố nh dien liên hợp Furan nh ether vòng, pyrrol nh amin vòng thiophen nh sulfid vòng Nhng hợp chất đầy đủ tính chất ether, amin, sulfur Ví dụ: điều kiện thờng thiophen không bị oxy hóa (phản ứng đặc trng sulfur), pyrrol tính base nh amin Cặp điện tử tự dị tố với điện tử p nguyên tử carbon xen phủ với tạo hệ thống liên hợp có tính thơm nên đà làm tính chất ether, amin sulfid Các dị vòng thơm cạnh dị tố thể tính chất hydrocarbon thơm nh phản ứng điện tử: phản ứng nitro hóa, phản øng sulfon hãa, ph¶n øng halogen hãa, ph¶n øng acyl hãa theo Friedel -Crafts vµ cịng cã thĨ tham gia ph¶n øng Reimer -Tieman, ph¶n øng ng−ng tơ víi mi diazoni Phản ứng điện tử hợp chất dị vòng thơm cạnh dị tố xảy theo định hớng nh sau: X + E+ - H+ X E hoaëc X + E+ - H+ X E NÕu tác nhân điện tử E+ tơng tác vào vị trí tạo thành carbocation có I II Nếu tác nhân E+ tơng tác vào vị trí tạo thành carbocation cã thĨ cã lµ III, IV vµ V 93 E X + X I + E+ + E H E + H X III H + X II E + X V H X IV E H Coự naờng lửụùng thaỏp hụn Thực tế tác nhân điện tử tơng tác vào vị trí carbocation bền vững (vì có trạng thái carbocation) Vậy điện tử vào dị vòng thơm cạnh u tiên xảy vị trí (vị trí ) Mỗi dị vòng thơm cạnh có điều kiện khác phản ứng điện tử Khả phản ứng điện tử cã thĨ s¾p xÕp theo thø tù: Pyrrol > Furan > Thiophen > Benzen Nhóm Furan Đánh số: Số dị tố oxy Vị trí gọi , vị trí , β α, α O 1.1 Tổng hợp nhân furan 1.1.1 Dehydrat hóa hợp chất 1,4-dicarbonyl R C O R C R' O C HO C R' + R HO O R' + H2O 1.1.2 Ng−ng tơ α -halogenoceton víi ester cđa β-ceton acid R C O COOC2H5 + Cl O C R COOC2H5 R O R + H2O + HCl 1.2 TÝnh chÊt hãa häc Furan cã tÝnh th¬m u, thĨ hiƯn tÝnh chÊt cđa dien -1,3, cã khuynh h−íng tham gia ph¶n ứng cộng hợp Trong môi trờng H2SO4 đặc furan bị polymer hóa Trong môi trờng acid loÃng vòng furan bị phá vỡ thành hợp chất dicarbonyl 94 R H2O (H+) R C C R' O O O − Furan bÞ hydro hóa có xúc tác tạo tetrahydrofuran xuự c taự c + 2H O Furan O Tetrahydrofuran − Furan tham gia cộng hợp dien (Phản ứng Diels -Alder) C O O O + C C O ∆ O O C O O − Furan chØ tham gia ph¶n øng điện tử điều kiện nhẹ nhàng Furan bị halogen hóa tạo 2-clorofuran 2,5-diclorofuran; nitro hãa hay sulfon hãa to= -40 oC O + Cl O + CH3COONO2 O + Pyridin SO3 + O ( CH 3CO) 2O + HCl Cl O 2-Clorofuran NO2 O 2-Nitrofuran + CH3COOH + Pyridin SO3H O Acid 2-furansulfonic (C 2H5)2 O : BF3 0oC + CH 3COOH COCH3 O 2-Acetylfuran Furan dễ dàng tạo hợp chất thủy ngân theo phản ứng sau: O + HgCl2 CH3COONa O HgCl + HCl 95 ... 1 ,2, 4 , 5- tetrazin 25 2 3,33 5 42 2, 92 Hỵp chÊt Naphtalen 21 8 ; 27 5 ; 311 5, 10; 3, 75; 2, 39 - - Quinolin 22 5 ; 27 0 ; 311 4,48; 3 ,59 ; 3,37 - - Isoquinolin 21 7 ; 26 6 ; 317 4 ,57 ; 3,61; 3,49 - - Quinazolin 22 0 ; 26 7... hợp chất dị vòng m ( *) log ε λ m (π → π*) log ε Benzen 25 6 2, 40 Pyridin 25 1 3,30 27 0 2, 65 Pyridazin 24 6 3,11 340 2, 50 Pyrimidin 24 3 3,31 29 8 2, 51 Pyrazin 26 0 3, 75 328 3, 02 1 ,2, 4 , 5- tetrazin 25 2... thÕ 2- Vẽ công thức cấu tạo chất có tên gọi sau: a- 1,8-Diazanaphthalen; b- 1-Oxa -2 - azacyclobut -2 - en; c- Selenacyclopentan; d- 1-Thia-3-azacycloheptatrien; e- 2H-1 , 2- benzoxazin; g- Thieno [3,4-b]furan;