Transcript 1.4 C arbohydrat

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
(CÔ CHEÁ PHAÛN ÖÙNG)
OH
O
C
ε-Caprolacton
O
Br (CH2)5 COOH
(6-Hexanolid)
H2O, Ag2O
HO
Cl
CH2
CH2 CH2 COOH
(CH2)5 COOH
O
H2O, Ag2O
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)
Tên thông thường
Acid α-hydroxybutiric
Acid 2-hydroxybutanoic
Acid 2-etil-4-hydroxypentanoic
CH3 CH CH2 CH COOH
OH
Acid α-etil--hydroxyvaleric
C2H5
COOH
Acid 2-hydroxybenzoic
OH
Acid salicilic
1.2 Hợp chất tạp chức- Hydroxyacid
1.2.2 Phương pháp điều chế
• Thủy phân halogenoacid
H2O
• Hoàn nguyên
• 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)
VD:
CH3
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
• Điều chế phenolacid
Acid p-hydroxybenzoic
Acid salicilic
(Acid o-hydroxybenzoic)
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
C O
CH2
H2C
CH2
 CH2
H2C
O
CH2
H2C
CH2
hoặc H+
C O
H2C
O
H2O
H2O
1.2 Hợp chất tạp chức- Hydroxyacid
Các vòng lacton có vai trò quan trọng trong một số dược phẩm
Boät laù khoâ
Chieát baèng hexan
Dòch chieát
Coâ quay thu hoài dung moâi
Artemisia annua L.
Thanh hao hoa vaøng
Cao hexan (chöùa Artemisinin treân 80%)
O
CH3
O
O
H
O
Keát tinh sau 24-48h
C
O
H
H
CH3
Artemisinin – chữa sốt rét
-Tinh thể hình kim, màu trắng,
không mùi, vị hơi đắng.
- Ít tan trong nước, etanol; tan
nhiều trong hexan, ete dầu
hỏa, cloroform, và axeton.
- Điểm nóng chảy 156-157oC.
Artemisinin thoâ
-Keát tinh laïi trong etanol noùng
- Taåy maøu baèng than hoaït tính
Artemisinin tinh khieát
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'
+ H2O
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
H3O+
O
OEt
O
O
OEt
O
OEt
EtONa, Etanol
O
H3O+
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
1.3 Hợp chất hai chức có nhóm carbonyl
• Chuyển vị benzylic
C6H5 C C C6H5
C6H5
+
H
KOH
HO C C C6H5
O O
O OH
Benzil
Benzilic acid
Cơ chế
OH
-
R C C
R'
HO
R C C
O O
R
-
R'
HO
O
O O
R
O C C
O O
H+
R'
C C
O O
R
O C C
OH OH
R'
R'
1.3 Hợp chất hai chức có nhóm carbonyl
• Phản ứng decarboxyl
O
O
CH3CH2CH2CCHCOOH
CH3CH2CH2CCH2CH2CH3
+
CO2
CH2CH3
• Phản ứng tự súc hợp
O
O
C
COOEt
CH3CH2COCH2CH2COOEt
EtONa
EtONa
O
H+
H+
O
O
CH3
1.3 Hợp chất hai chức có nhóm carbonyl
1. Heptanal + Bromoacetat etyl + Zn, roài H2O
C11H22O3)
A + CrO3
B + Etoxid natri, roài Clorua benzil
C
C + HO-, ñun noùng; roài H+, ñun aám
A
B
D (C15H22O)
2. Bromur alil + Mg → E (C6H10)
E + HBr → F
F (löôïng thöøa) + Ester malonic natri → G (C13H23O4Br)
G + Etoxid natri → H
H + (HO-, ñun noùng); rồi (H+, ñun noùng) → I (C8H14O2)
3. 1-Heptin + LiNH2 → J
J + 1-Cloro-3-bromopropan → K (C10H17Cl)
K + Mg, rồi CH3(CH2)9CHO; sau ñoù H+ → L
L + H2/Pd-BaSO4 → M
M + CrO3 → N (C21H40O)
1.4 Carbohydrat
Phân loại :
Có 3 loại carbohydrat
• Monosacarid: còn gọi là đường đơn, không bị thủy phân.
CH2OH
H
O
H
OH
H
CH2OH
O
HO
H
CH2OH
OH
OH
H
OH
OH
α-D-Glucopyranose
OH
β-D-Fructofuranose
• Oligosacarid: do các monosacarid kết hợp lại với nhau bằng liên kết
glycosid , khi bị thủy phân cho một vài (oligo: một vài) monosacarid. Trong đó
quan trọng nhất là disacarid.
Saccarose
• Polysacarid: do hàng trăm đến hàng nghìn monosacarid kết hợp lại với
nhau bằng liên kết glycosid.
Amylose
1.4 Carbohydrat
1.4.1 Monosacarid
1.4.1.1 Danh pháp
• Tên gọi theo số cacbon, chức aldehyd hoặc ceton
Monosacarid có chứa chức aldedyd gọi là aldose
Monosacarid có chứa chức ceton gọi là cetose
Nếu số C trong phân tử là: 3 thì gọi là triose
4 thì gọi là tetrose
5 thì gọi là pentose
6 thì gọi là hexose
CH2OH
CHO
C O
CHOH
CHOH
CHOH
CHOH
CH2OH
Cetohexose
CHOH
CHOH
CH2OH
Aldopentose
1.4 Carbohydrat
• Danh pháp D/L : được sử dụng rộng rãi khi gọi tên carbohyrat
CHO
H
C
CHO
OH
CH2OH
D-Aldehyd glyceric
CHO
H
OH
HO
C
CH2OH
L-Aldehyd glyceric
CHO
HO
H
CH2OH
H
O
H
CH2OH
O
OH
HO
H
H
OH
HO
HO
H
H
OH
H
OH
HO
H
H
H
OH
HO
H
H
OH
CH2OH
D-Galactose
HO
CH2OH
CH2OH
L-Galactose
D-Fructose
H
CH2OH
L-Fructose
1.4 Carbohydrat
• Danh pháp R,S : mặc dù chỉ rõ cấu hình từng cacbon thủ tính nhưng
danh pháp này ít được sử dụng khi gọi tên carbohydrat
1CHO
H
HO
H
H
2
C
3
C
4
C
5
C
1CH2OH
OH
2C
H
HO
OH
3
C
O
H
4
H C OH
OH
5
6
CH2OH
CH2OH
(2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6-Pentahydroxyhexanal
(3S,4R)-1,3,4,5-Tetrahydroxy-2-pentanon
• Gọi tên theo vòng:
VD: Glucopyranose (vòng 6 cạnh)
O
Fructopyranose (vòng 6 cạnh)
O
Pyran
Furan
Glucofuranose (vòng 5 cạnh)
Fructofuranose (vòng 5 cạnh)
1.4 Carbohydrat
6
6
CH2OH
CH2OH
5
HO
O
H
OH
4
H
OH
H
CH2OH
1
2
H
β-D-
Galactopyranose
CH2OH
O
OH
CH2OH
OH
OH
α-D-Fructofuranose
β-D-Fructofuranose
CH2OH
O
O CH2OH
HO
H
H
OH
OH
H
H
HO
OH
H
OH
OH
OH
HO
H
O
3
H
α-DGalactopyranose
CH2OH
O
H
OH
4
OH
H
5
HO
1
H
2
3
H
OH
α-D-Glucopyranose
OH
OH
OH
α-D-Fructopyranose
1.4 Carbohydrat
1.4.1.2 Một số kiểu trình bày monosacarid
• Theo công thức chiếu Fischer
CHO
CH2OH
H C OH
HO
C
HO
H
O
H
H C OH
H
OH
H C OH
H
OH
CH2OH
CH2OH
D-Gluco
D-Fructo
• Theo công thức chiếu Haworth
CH2OH
H
CH2OH
O
H
OH
H
H
OH
H
OH
OH
H
O
H
OH
α-D-Glucopyranose
OH
OH
β-D-Glucopyranose
OH
HO
OH
H
H
CH2OH
O
HO
H
OH
CH2OH
CH2OH
O
OH
α-D-Fructofuranose
CH2OH
OH
β-D-Fructofuranose
1.4 Carbohydrat
Cách đóng vòng tạo bán acetal vòng
1.4 Carbohydrat
1.4 Carbohydrat
• Theo công thức chiếu Reeves
H
CH2OH
O
H
H
OH
H
HO
H
OH
OH
H
H
OH
OH
H
OH
H
OH
CH2OH
HO
H
H
H
H
H
OH
O
OH
CH2OH
O
H
HO
OH
H
CH2OH
H
HO
O
H
OH
OH
H
H
4
O
2
O
3
4
1
3
1.4 Carbohydrat
1
2
1C
4
4C
1
HO
OH
O
HO
O
OH
OH
OH
α-D-Glucopyranose
β-D-Glucopyranose
OH
OH
O
OH
OH
α-D-Idopyranose
OH
OH
β-D-Glucopyranose
HO
O
HO
OH
O
OH
HO
OH HO
OH
OH
α-D-Glucopyranose
OH
O
OH
OH
OH
HO
OH
OH
O
HO
HO
OH
HO
OH
OH
OH
OH
O
HO
HO
OH
OH
β-D-Idopyranose
α-D-Idopyranose
β-D-Idopyranose
1.4 Carbohydrat
Cấu trạng ưu đãi
H
CH2OH
HO
H
HO
H
O
HO
H
OH
β-D-Glucopyranose (64%)
+
H
CH2OH
HO
H
HO
190
H
?0
O
H
H
OH a
OH
α-D-Glucopyranose (36%)
+ 1120
+ 52,7
CHO
O
H
H C OH
H
OH
OH
H
H
HO
OH e
H
H
CH2OH
HO C H
H C OH
H
H C OH
CH2OH
CH2OH
HO
H
HO
O
H
H
OH
H
OH
1.4 Carbohydrat
1.4.1.3 Tính chất hóa học
•
Phản ứng của nhóm aldehyd (ceton)
H
CH2OH
HO
Phân biệt đường khử và đường không khử.
H
HO
H
O
CH2OH
HO
H
OH
H
HO
OH
H
 Phản ứng oxi hóa
O
H
OR
OH
H
H
Đường khử
H
Đường không khử
Tất cả đường khử sẽ tham gia phản ứng với thuốc thử Tollens (AgNO3 trong nước
NH3), thuốc thử Fehling (CuSO4 trong tartrat natri), thuốc thử Benedict (CuSO4 trong
citrat natri).
COOH
CH2OH
HO
H
HO
H C OH
O
H
OH
HO C H
Cu(OH)2
2 H2O
H C OH
OH
H
Cu2O
H C OH
H
β-D-Glucose
CH2OH
H
CH2OH
HO
H
HO
COOH
O
H C OH
H
OH
OH
H
H
+
2 Ag
H2O
HO C H
H C OH
H C OH
CH2OH
2 Ag
1.4 Carbohydrat
 Phản ứng khử
H
CH2OH
HO
H
HO
H C OH
O
H
OH
H
HO C H
H C OH
OH
H
H C OH
1.NaBH4
2. H2O
H C OH
CH2OH
β-D-Glucopyranose

CH2OH
CHO
HO C H
H C OH
H C OH
CH2OH
D-Glucitol (D-Sorbitol)
Sự tạo thành osazon
H
O
H
C
C N NH C6H5
CHOH
3
C6H5 NH NH2
(CHOH)n
C6H5NH2
(CHOH)n
CH2OH
Aldose
C N NH C6H5
NH3
Glucosazon
CH2OH
Phenylhydrazin
Phenylosazon
Maltosazon
Các osazon của các loại đường khác nhau sẽ kết tinh cho ra
tinh thể khác nhau nên có thể sử dụng dẫn xuất này để xác
định phần lớn các loại đường.
Galactosazon
Lactosazon
H2O
1.4 Carbohydrat
Cơ chế tạo thành osazon
H
H
O
O
C
C
CHOH
C O
C6H5 NH NH2
(CHOH)n
(CHOH)n
CH2OH
CH2OH
O
NH3
C6H5NH2
O
OH
C
C
H2N NH C6H5
C
NHNHC6H5
NH2NHC6H5
H3O+
H
C6H5 NH
C6H5 NH
N
_
H O H
C
OH2
N
C
H2O
C
NHNHC6H5
H2O
1.4 Carbohydrat
 Phản ứng tăng mạch carbon
CN
H
OH
CHO
HO
H
OH
H
OH
H
H
H
OH
H
OH
OH
H+
H
OH
H2O OH
H
H
OH
H
H
-
H
OH
H
H
OH
H
OH
H
OH
Na(Hg) OH
CO2
H
OH
H
OH
O
H
CH2OH
CHO
HO
H
OH
H
HO
H
H2O
OH
H
H+
H
OH
H
OH
H
OH
H
O
-
H 2O
Na(Hg)
CO2
HO
H
OH
H
H
OH
H
OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
OH
O C
COOH
HO
H
OH
CH2OH
CH2OH
CN
CH2OH
H
OH
H 2O
CH2OH
HCN
H
OH
CHO
O C
COOH
 Phản ứng giảm mạch carbon
CHO
H
OH
OH
H
COO
COOH
H
Br2
+
H2O
OH
H
OH
H
CaCO3
OH
OH
OH
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
CH2OH
HO
H2O2
H
H
CH2OH
CHO
CH2OH
Ca
3+
Fe
H
H
OH
H
OH
CH2OH
2
•
1.4 Carbohydrat
Phản ứng của nhóm -OH
 Phản ứng tạo ester
H
H
CH2OH
HO
HO
H
CH2OCOCH3
O
(CH3CO)2O
H
OH
OH
H3COCO
H
0
Piridin, 0 C
H
H
H3COCO
H
OCOCH3
OCOCH3
H
H
β-D-Glucopyranose
O
Penta-O-acetil-β-D-glucopyranose
 Phản ứng tạo eter
H
CH2OH
HO
H
H
O
Ag2O
H
OH
HO
OH
H
H
β-D-Glucopyranose
CH3I
CH2OCH3
CH3O
CH3O
H
O
H
OCH3
OCH3
H
H
1.4 Carbohydrat
 Phản ứng tạo glycosid
Glycosid khi bị thủy phân sẽ tạo ra phần đường và phần aglycon
VD:
Liên kết glycosid
H
CH2OH
HO
H
HO
O
H
OH
O
p-Hydroxyphenyl β-D-glucopyranosid
HO
H
H
Phần đường
Phần aglycon
Cách gọi tên glycosid:
Tên nhóm alkil + tên đường (thay ose thành osid)
CH2OH
O
H
O CH3
CH2OH
HO
HO
CH2OH
OH
Metyl β-D-fructofuranosid
H
HO
CH2OH
O
H
O
HO
H
H
O-Hydroxymetylphenyl β-D-glucopyranosid
1.4 Carbohydrat
Một vài VD về glycosid
OH
OH
OH
OH
HO
HO
O
OH OH
H
HO
H
H
OH
HO
HO
H
O
O OH O
H
OH H
H
H
O
OOH O
OH H
H
3-O-b-D-Galactopyranosyl quercitin
O
3-O-b-D-Glucopyranosyl quercitin
29
28
22
21
24
27
20
19
23
25
HO
H
12
11
18
H
6'
4'
HO
3'
H
1
OH
H
H O
2'
16
8
10
14
OH
C=C
26
H3CO
H
C
HO
O
O
15
O
5
3
1'
17
9
2
5'
HO
13
7
O
4
O
OH
OH
6
O
OH
H
3-O-b -D-Glucopyranosylstigmasterol
HO
OH
O
O
H
HO
HO
O
OH
H
Kaempferol 3-O-{6-[(6-O-E-feruloil)-β-D-galactopiranosil]β-D-glucopiranosid}
1.4 Carbohydrat
• Phản ứng tạo phức màu xanh với Cu(OH)2
H
HO
CH2OH
4
H
HO
H
O
HO
H
3
OH
OH
H
Cu(OH)2
HO
H
H
1
O
H
O
H
H
1
H
3
O
4
O
Cu
H
O
H
HOCH2 H
CH2OH
4
3
O
H
OH
OH
H
1
H
Phức đồng
• Phản ứng lên men
Lên men rượu
Lên men lactic
C6H12O6
D-Glucose
Lên men citric
Lên men butyric
Lên men
aceton-butylic
2 C2H5OH
2
+
2 CO2
CH3CHOHCO2H
COOH
HOOCCH2CCH2COOH
OH
CH3CH2CH2CO2H
CH3COCH3
+
H2O
+
+ 2CO2
C4H9OH
+
+ 2H2
C2H5OH
+ 3 CO2 +
H2
1.4 Carbohydrat
1.4.2 Disacarid C12H22O11
Có thể chia disacarid ra làm 2 loại: đường khử và đường không khử
Đường khử: Maltose, cellobiose, lactose…
• Maltose hay 4-O-(α-D-Glucopyranosyl)-D-glucopyranosid
H
CH2OH
HO
H
H
HO
H
O
H
H
OH
H
CH2OH
HO
CH2OH
O
H
HO
H
HO
O
H
O
H
H
H
CH2OH
O
OH
H
HO
OH
H
H
OH
O
H
H
OH
H
H
4-O-(α-D-Glucopyranosyl)-β-D-glucopyranosid
OH
4-O-(α-D-Glucopyranosyl)-α-D-glucopyranosid
• Lactose hay 4-O-(β-D-Galactopyranosyl)-D-glucopyranosid
OH
CH2OH
H
HO
H
OH
H
O
4
H
O
1
OH
H
CH2OH
H
H
HO
CH2OH
O
H
H
HO
OH
H
H
H
CH2OH
HO
H
HO
4
H
CH2OH
1
H
H
HO
H
HO
1
O
H
H
OH
H
O
OH
H
H
O
CH2OH
O
H
• Cellobiose
4
OH
OH
H
H
O
H
H
O
H
OH
OH
H
H
4-O-(β-D-Glucopyranosyl)-β-D-glucopyranosid
OH
1.4 Carbohydrat
Đường không khử: Saccarose (đường mía) C12H22O11
6
H
CH2OH
4
5
HO
H
HO
O
H
1
H
2
3
H
HO
Nối α- glucosid
1
O
CH2OH
O
HO
2 H
3
HO
Nối β- fructosid
4
H
5
6
CH2OH
H
2-O- (α-D-Glucopyranosyl)-β-D-fructofuranosid
Năng lực triền quang [α] = + 66,50
1 mol saccarose bị thủy phân cho ra 1 mol D-glucose và 1 mol D-fructose.
Sự thủy phân này làm thay đổi góc quay cực ban đầu của saccarose, từ (+)
chuyển thành (-). Hiện tượng này gọi là sự nghịch quay.
[α]D-glucose= + 52,70 [α]D-fructose= -92,40
Kết quả là dung dịch saccarose sau khi thủy phân có góc quay cực âm.
1.4 Carbohydrat
1. Trình baøy coâng thöùc Haworth vaø caáu traïng öu ñaõi cuûa caùc
ñöôøng coù teân goïi nhö sau
a. 6-(O-β-D-Galactopyranosyl)-D-galactopyranosid
b. 4-(O-α-D-Mannopyranosyl)-β-D-fructofuranosid
c. α-D-Galactopyranosyl (16)-β-D-glucopyranosyl (1 2)-β-D-fructofuranosid
d. α-D-Glucopyranosyl (16)-α-D-glucopyranosyl (1 2)-β-Dfructofuranosid
2. Goïi teân caùc ñöôøng theo danh phaùp IUPAC
OH
OH
OH
O
O
OH
OH
O
HO
OH
O
OH
O
O
HO
O
HO
O
HO
O
HO
OH
HO
OH
HO
CH2OH
O
HO
OH
CH2OH
OH
OH
1.4 Carbohydrat
3. Gentiobiose, thuộc loại đường khử, là một disaccarid hiếm. Khi thủy giải
bởi dung dịch nước acid, Gentiobiose chỉ cho ra D-glucose. Cho Gentiobiose
tác dụng với CH3I/Ag2O cho dẫn xuất octametyl, chất này khi bị thủy giải bởi
dung dịch nước acid, sẽ cho một mol 2,3,4,6-tetra-O-metyl-D-glucopyranose
và một mol 2,3,4-tri-O-metyl-D-glucopyranose. Biết rằng Gentiobiose có chứa
một nối β-glycosid. Vẽ cấu trúc của Gentiobiose (trình bày bằng cấu trạng ghế)
và gọi tên Gentiobiose theo danh pháp quốc tế.
4. Trehalose laø moät disaccarid, coâ laäp ñöôïc töø naám men, coân
truøng…Trehalose thuoäc loaïi ñöôøng khoâng khöû, khi bò thuûy giaûi
bôûi dung dòch nöôùc acid seõ cho 2 mol D-Glucose. Trehalose bò thuûy
giaûi bôûi enzym α-glucosidase maø khoâng bò thuûy giaûi bôûi enzym
β-glucosidase. Veõ caáu truùc cuûa Trehalose (trình baøy baèng caáu
traïng gheá) vaø goïi teân Trehalose theo danh phaùp quoác teá.
1.4 Carbohydrat
4. Melibiose laø moät disacarid. Coù theå bieát ñöôïc caáu truùc cuûa
Melibiose nhôø vaøo caùc keát quaû sau:
a)Melibiose laø ñöôøng khöû, coù khaû naêng laøm thay ñoåi tính quay
quang, coù theå thaønh laäp phenylosazon.
b) Khi thuûy giaûi vôùi acid hoaëc vôùi α-galactosidase, Melibiose cho ra
D-galactose vaø D-glucose.
c) Oxid hoùa vôùi dung dòch nöôùc brom, Melibiose cho acid melibionic
tieáp theo laø thuûy giaûi cho ra 2,3,4,6-O- tetrametyl-D-galactose vaø
acid 2,3,4,5-O-tetrametyl-D-gluconic.
d) Metyl hoùa vaø thuûy giaûi Melibiose cho 2,3,4,6-O-tetrametyl-Dgalactose vaø 2,3,4-O-trimetyl-D-glucose.
Giaûi thích vaø cho bieát caáu truùc cuûa nhöõng saûn phaåm trong
töøng phaûn öùng töø a...d. Cho bieát caáu truùc cuûa Melibiose vaø goïi
teân danh phaùp quoác teá cuûa hôïp chaát naøy. (Trình baøy taát caû
coâng thöùc döôùi caáu traïng gheá).
1.4 Carbohydrat
1.4.3 Polysacarid
- Polysacarid là những hợp chất bao gồm hàng trăm đến hàng nghìn gốc
monosacarid kết hợp với nhau bằng liên kết glycosid.
- Polysacarid không phải là đường khử và không làm thay đổi tính quay
quang.
- Polysacarid quan trọng và hay gặp là tinh bột, cellulose và glycogen.
CTTQ: (C6H10O5)n
1.4 Carbohydrat
1.4.3.1 Tinh bột
Tinh bột có 20% amylose và 80% amylopectin
Cấu trúc của amylose
1
4
1
4
1,4‘-(α-D-Glucopyranosid)
Cấu trúc của amylopectin
1.4 Carbohydrat
Ứng dụng:
- Tinh bột được sử dụng làm tá dược.
- Sản xuất giấy, keo dán hồ, xử lý nước.
- Cách cơ thể người tiêu hóa tinh bột: ở nước bọt và bao tử có enzym
glycosidase sẽ thủy giải nối α-glycosid cho ra các phân tử glucose.
1.4 Carbohydrat
1.4.3.2 Cellulose
Liên kết Hydrogen
Cây bông vải
Cây đay
Ứng dụng:
- Làm pha tĩnh trong sắc ký cột.
- Ester của cellulose:
• Nitrat cellulose: chất nổ, verni sơn.
• Acetat cellulose: tấm phim, giấy lọc, sợi tơ
tổng hợp…
- Eter của cellulose: metil, etil, propil…dùng
làm chất ổn định, chất kết dính, sản phẩm
tẩy trang.
- Cacboximetilcellulose (CMC) : tá dược,
thành phần của thực phẩm ăn kiêng
1.4 Carbohydrat
1.4.3.3 Glycogen
- Dự trữ năng lượng (người, động vật, nấm…), điều hòa lượng glucose
ở mức cần thiết cho cơ thể.
- Tích lũy ở gan với tỷ lệ 20%
1.4.3.4 Chitin
ÖÙng duïng
• Baûo quaûn traùi caây
• Laøm lôùp boïc aùo beân ngoaøi vieân
thuoác
• Haï cholesterol trong maùu…
1.4.3.5 Pectin
1.4 Carbohydrat