Cơ Sở Hóa Học Lập Thể: Nghiên Cứu Cấu Trúc Không Gian Của Phân Tử

• Tác giả: Đặng Như Tại
• Trường học: Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam
• Chuyên ngành: Hóa Học
• Đề tài: Cơ Sở Hóa Học Lập Thể: Tìm Hiểu Về Cấu Trúc Không Gian Của Phân Tử
• Loại tài liệu: sách

• Lời nói đầu
• I. Chương I: ĐỔNG PHÂN QUANG HỌ C
• 1.1. Ánh sáng phản cực và tính chất của nó
• 1.2. Những chất quang h o ạ t
• 1.3. Phân cực kế và máy quang phổ phân cực
• 1.4. Giả thuyết Van Hôp về nguyên tủ cacbon tứ diện và những kết luận rút ra từ giả thuyết này
• 1.5. Cóng thức chiếu
• 1.6. Những hợp chất có hai hoặc nhiều nguyên tử cacbon bất đối trong phản t ử
• 1.7. Những hợp chất có hai hoặc nhỉéu nguyên tủ cacbon bất đối giống nhau
• 1.8. Tính bất đối xứng và tính không trùng vật - ản h
• 1.8.1. Trung tâm không trùng vật - ảnh
• 1.8.2. Tính quang hoạt do có trục không trùng vật - ảnh
• 1.8.3. Tính quang hoạt do có mặt phẳng không trùng vật - ảnh
• 1.9. Tính đặc thù lập thể của các quá trình hoá sinh
• II. Chương II: BIẾN THỂ R AX EM IC
• 2.1. Bản chát của biến thề raxem ic
• 2.2. Sự tạo thành biến thể raxem ic
• 2.2.1. Ph ương pháp trộn lẫ n
• 2.2.2. Phương pháp tổng h ợ p
• 2.2.3. Phương pháp raxemic h o á
• 2.3. Tính chất của các biến thể ra x em ic
• 2.3.1. Các hỗn hợp raxem ic
• 2.3.2. Các hợp chất raxem ic
• 2.3.3. Các dung dịch raxemic r ắ n
• 2.4. Sự tách riêng biến thể raxemic thành các đôì quang
• 2.4.1. Phương pháp nhặt riêng các tinh thể bất đối xứng và “kết tinh tự phát”
• 2.4.2. Phương pháp hoá học dựa trên sự tạo thành các đồng phân lập thể không đối q u an g
• 2.4.3. Tách riêng qua giai đoạn tạo phức phân t ử
• 2.4.4. Tách riêng bằng phương pháp sắc k í
• 2.4.5. Tách riêng bằng con đường hoá s in h
• 2.5. Tổng hợp bất đối x ứ n g
• 2.5.1. Phân huỷ bất đối x ứ n g
• 2.5.2. Tổng hợp bất đối không hoàn to à n
• 2.5.3. Cơ chế của sự tổng hợp bất đối
• 2.5.4. Tổng hợp bất đối tuyệt đối
• III. ĐỒNG PHÂN QUANG HỌC DO BẤT Đ ố i XỨNG PHÂN TỬ
• 3.1. Đồng phản inozit
• 3.2. Đồng phân a lie n
• 3.3. Đồng phãn s p ir a n
• 3.4. *Đồng phàn atrop
• 3.5. Tính quang hoạt do biến dạng phân t ử
• 3.6. Những hợp chất quang hoạt “ansa”
• 3.7. Tính quang hoạt của tri-ơ-tim otlt
• IV. Chương IV: ĐỚNG PHẲN HÌNH HỌC CỦA CÁC HỢP CHẤT CÓ N ố i ĐÔI TRONG PHÂN TỬ (HAY ĐỔNG PHÂN LẬP THỂ JC-DI-A)
• 4.1. Bản chất cùa đồng phân hình h ọ c
• 4.2. Tính chát vật lí của đồng phân hình h ọ c
• 4.2.1. Momen lưỡng cực
• 4.2.2. Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi', tì khối và chiết s u ấ t
• 4.2.4. Phổ tử ngoại
• 4.2.5. Phổ hổng ngoại và phổ tán xạ tổ hợp
• 4.2.6. Phổ cộng hưởng từ hạt n h â n
• 4.3. Độ bền tương đới và sự chuyển hoá tương hỗ của các đồng phán hình học
• 4.3.1. Độ bền tương đối của các đồng phân cìs-trans
• 4.3.2. Sự chuyển hoá tương hò của các đồng phân hình h ọ c
• V. CÂƯ HÌNH KHÔNG G ỊA N
• 5.1. Kí hiệu cấu hình
• 5.2. Phuơng pháp xác định cấu hình không g ia n
• 5.2.1. Xác định cấu hình các đồng phân lập thể 71-đi-a
• 5.2.2. Xác định cấu hình các đồng phân lạp thể ơ -đ i-a
• 5.2.3. Xác định cấu hình của các đối quang
• VI. Chương VI: CẤU DẠNG CỦA CÁC HỢP c h ấ t k h ô n g v ò n g
• 6.1. Khái niệm về cấu dạng
• 6.2. Tính bền tương đối của các đồng phân cấu dạng
• 6.2.1. Các phân tử bão hoà
• 6.2.2. Các phân tử không bão hoà
• 6.3. Cân bầng cấu dạng trong các hệ không v ò n g
• VII. Chương VII: HOÁ HỌC LẬP THỂ CỦA CÁC HỢP CHẤT V Ò N G
• 7.1. Đồng phân lập thể của các vòng
• 7.2. Độ bền của vòng
• 7.2.1. Thuyết sức căng Bayơ (A
• 7.2.2. Quan niệm của Xacsơ và Mo
• 7.2.3. Cấu dạng của xiclob utan
• 7.2.4. Cấu dạng của xiclopentan
• 7.2.5. Cấu đạng của xiclohexan
• 7.2.5.1. Dạng ghế và dạng th u y ền
• 7.2.5.2. Liên kết axial và liẽn kết equatorial
• 7.2.5.3. Dỗn xuất một lần thế của xiclohexan
• 7.2.5.4. Dẫn xuất hai lẩn thế của xiclohexan
• 7.2.6. Cấu dạng của các xicloanken
• 7.2.7. Cấu dạng của hệ vòng trung bình và lớn
• 7.2.7.1. Các hợp chất cổ vòng trung b ìn h
• 7.2.7.2. Các hợp chất có vòng lớn
• 7.2.8. Đổng phân cấu dạng ở các hệ bi- và polixiclic
• 7.2.8.1. Hệ bixiclic-đecalin
• 7.2.9. Hệ các vòng có cầu n ố i
• VIII. Chương VIII: HOÁ HỌC LẬP THỂ CỦA HỢP CHẤT CÓ CHỨA NITƠ, PHOTPHO VÀ LƯU H U Ỳ N H
• 8.1. Những hợp chất hữu cơ có nitơ
• 8.1.1. Đồng phân quang học của những hợp chất có nitơ hoá trị ba và hoá trị b ố n
• 8.1.2. Đống phân hình học của những hợp chất có n i t ơ
• 8.2. Những hợp chất hữu cơ có p h otph o
• 8.3. Các hợp chất hữu cơ có lưu h u ỳn h
• IX. Chương IX: HOÁ LẬP THỂ Đ Ộ N G
• 9.1. S ự ra x em ic h o á
• 9.2. S ự ep im eh o á
• 9.3. Sự đổi quay
• 9.3.1. Các cấu trúc vòng của m onosacarit
• 9.3.2. Anome của monosacarit. Sự đổi quay
• 9.4. Sự quay cấu h ìn h
• 9.5. Tốc độ phản ứng và án ngữ khồng gian
• 9.6. Hoá lập thể của phản ứng tách
• 9.6.1. Hoá lạp thể của phản ứng tách lưỡng phân t ử
• 9.6.2. Hoá lạp thể của phản ứng tách ion đơn phân t ử
• 9.7. Hoá lập thể của phản ứng c ộ n g
• 9.7.1. Hoá lập thể của phản ứng cồng trans (cộng hợp elecưophin)
• 9.7.2. Phản ứng cộng hợp c i s
• 9.8. Hiệu ứng của nhóm kề trong các phản úng t h ế
• X. HIỆN TƯỢNG QUAY c ự c VÀ M ối LIÊN HỆ GIỮA HIỆN TƯỢNG NÀY VỚI CẤU TẠO VẬT CHẨT
• 10.1. Ánh sáng phân cực. Mặt phẳng phân cực và sự quay của mặt phảng phán c ụ c
• 10.2. Lí thuyết của hiện tượng phân cực quay
• Bảng đốỉ chiếu tên riêng
• Một số thật ngữ thông dụng trong hoá học lập thể
• Tài liệu tham k h ả o
• Muc luc tra cứu

I. Tổng Quan Về Cơ Sở Hóa Học Lập Thể Khám Phá Cấu Trúc Không Gian

Cơ sở hóa học lập thể là một lĩnh vực quan trọng trong hóa học, nghiên cứu về cấu trúc không gian của phân tử và ảnh hưởng của nó đến các tính chất của chất. Các phân tử trong hóa hữu cơ, hóa vô cơ và hóa sinh đều có cấu trúc không gian đặc trưng, ảnh hưởng đến tính chất vật lý và hóa học của chúng. Nghiên cứu này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về các phản ứng hóa học mà còn mở ra hướng đi mới trong tổng hợp các hợp chất hữu cơ.

1.1. Định Nghĩa Cơ Sở Hóa Học Lập Thể

Cơ sở hóa học lập thể nghiên cứu cấu trúc không gian của phân tử, từ đó giải thích các tính chất vật lý và hóa học. Điều này bao gồm việc phân tích các yếu tố như đối xứng và cấu hình của phân tử.

1.2. Lịch Sử Phát Triển Của Hóa Học Lập Thể

Hóa học lập thể đã phát triển mạnh mẽ trong những thập kỷ qua, nhờ vào sự tiến bộ của các phương pháp phân tích như phổ hồng ngoại và nhiễu xạ tia X. Những nghiên cứu này đã cung cấp nhiều hiểu biết mới về cấu trúc phân tử.

II. Vấn Đề Trong Nghiên Cứu Cấu Trúc Không Gian Của Phân Tử

Một trong những thách thức lớn trong nghiên cứu hóa học lập thể là xác định chính xác cấu trúc không gian của các phân tử phức tạp. Các yếu tố như sự tương tác giữa các nguyên tử và ảnh hưởng của môi trường xung quanh có thể làm thay đổi cấu trúc của phân tử. Điều này đòi hỏi các nhà nghiên cứu phải sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để có được kết quả chính xác.

2.1. Thách Thức Trong Việc Xác Định Cấu Trúc

Việc xác định cấu trúc không gian của phân tử thường gặp khó khăn do sự phức tạp của các liên kết hóa học và sự tương tác giữa các nguyên tử. Các phương pháp như phổ cộng hưởng từ hạt nhân và nhiễu xạ tia X thường được sử dụng để giải quyết vấn đề này.

2.2. Ảnh Hưởng Của Môi Trường Đến Cấu Trúc Phân Tử

Môi trường xung quanh có thể ảnh hưởng lớn đến cấu trúc không gian của phân tử. Các yếu tố như nhiệt độ, áp suất và nồng độ có thể làm thay đổi hình dạng và tính chất của phân tử.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Cấu Trúc Không Gian Của Phân Tử

Để nghiên cứu cấu trúc không gian của phân tử, các nhà khoa học sử dụng nhiều phương pháp khác nhau. Những phương pháp này không chỉ giúp xác định cấu trúc mà còn cung cấp thông tin về tính chất hóa học và vật lý của các hợp chất. Các phương pháp phổ biến bao gồm phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân và nhiễu xạ tia X.

3.1. Phương Pháp Phổ Hồng Ngoại

Phổ hồng ngoại là một trong những phương pháp quan trọng để xác định cấu trúc phân tử. Phương pháp này giúp xác định các liên kết hóa học và nhóm chức trong phân tử thông qua sự hấp thụ ánh sáng hồng ngoại.

3.2. Phương Pháp Nhiễu Xạ Tia X

Nhiễu xạ tia X là một kỹ thuật mạnh mẽ để xác định cấu trúc tinh thể của các hợp chất. Phương pháp này cho phép xác định vị trí của các nguyên tử trong không gian và giúp hiểu rõ hơn về cấu trúc phân tử.

IV. Ứng Dụng Của Cấu Trúc Không Gian Trong Hóa Học

Cấu trúc không gian của phân tử có ảnh hưởng lớn đến tính chất và hoạt tính của các hợp chất. Việc hiểu rõ về cấu trúc này giúp các nhà khoa học phát triển các hợp chất mới với tính chất mong muốn, đặc biệt trong lĩnh vực dược phẩm và hóa học vật liệu.

4.1. Ứng Dụng Trong Dược Phẩm

Trong ngành dược phẩm, cấu trúc không gian của các phân tử thuốc ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả điều trị. Việc thiết kế các hợp chất với cấu trúc tối ưu có thể nâng cao tính hiệu quả và giảm tác dụng phụ.

4.2. Ứng Dụng Trong Hóa Học Vật Liệu

Cấu trúc không gian cũng đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các vật liệu mới. Các polymer với cấu trúc lập thể xác định có thể cải thiện tính chất cơ học và hóa học của vật liệu.

V. Kết Luận Về Tương Lai Của Cơ Sở Hóa Học Lập Thể

Cơ sở hóa học lập thể đang ngày càng trở nên quan trọng trong nghiên cứu khoa học hiện đại. Với sự phát triển của công nghệ và các phương pháp phân tích mới, khả năng hiểu biết về cấu trúc không gian của phân tử sẽ ngày càng sâu sắc hơn. Điều này mở ra nhiều cơ hội mới trong nghiên cứu và ứng dụng hóa học.

5.1. Xu Hướng Nghiên Cứu Tương Lai

Trong tương lai, nghiên cứu về hóa học lập thể sẽ tiếp tục phát triển, đặc biệt là trong việc ứng dụng công nghệ mới để phân tích cấu trúc phân tử. Các nghiên cứu này sẽ giúp phát hiện ra nhiều hợp chất mới với tính chất độc đáo.

5.2. Tầm Quan Trọng Của Hóa Học Lập Thể

Hóa học lập thể không chỉ có ý nghĩa lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn to lớn trong nhiều lĩnh vực, từ dược phẩm đến vật liệu. Sự phát triển của lĩnh vực này sẽ góp phần quan trọng vào sự tiến bộ của khoa học và công nghệ.