Giáo trình chuyên

m t s h p ch t thiên nhiên – dùng cho sinh viên hóa
ÑAÏI HOÏC

TR

NG

I H C S PH M TP.HCM
KHOA HÓA H C
MÔN HÓA H U C
Ths.Lê V n
ng

(Tài li u tham kh o dùng cho sinh viên
chuyên ngành hóa)

SP

TP.HOÀ CHÍ MINH

ih c

õ

Ths.Lê V n

ng – BM hóa h u c

Trang 1

Email:


Giỏo trỡnh chuyờn

m t s h p ch t thiờn nhiờn dựng cho sinh viờn húa

Ch

ng 1

GLUXIT
1.1. KHI NI M
- Gluxit, cũn g i l cacbohi rat, cú cụng th c chung Cx(H2O)y, l m t
trong nh ng thnh ph n c b n c a t bo v mụ trong c th sinh v t,
ch y u l th c v t.
- Thnh ph n c a gluxit trong c th
ng th c v t :
. Th c v t : 70-89% (tớnh theo tr ng l ng khụ) trong cỏc b ph n
a th c v t nh c , qu , lỏ, thõn, cnh.
. ng v t : 2% trong gan, c , mỏu c a ng v t.
- Ngu n g c gluxit : Gluxit
c hỡnh thnh t trong lỏ xanh c a th c
t nh quỏ trỡnh quang h p c a ỏnh sỏng m t tr i v ch t s c t xanh
clorophin (g i l di p l c t ) :

n.

asmt , dieọp luùc toỏ

6CO 2 + 6H 2O C6 H12 O6 + 6O 2

nC6 H12O6 (C6 H10 O5 ) n + nH 2O


Asmt
6nCO 2 + 5nH 2O

Dieọp luùc toỏ

(C6 H10 O5 ) n

+ 6nO 2

Tinh boọt (hay xen lulozụ)

Ph n ng quang h p t ng quỏt t o h p ch t cacbon hi rat :
asmt, dieọp luùc toỏ
xCO2 + yH2O
Cx(H2O)y + xO2
- Gluxit cú vai trũ c c kỡ quan tr ng i v i i s ng con ng i : cung
p n ng l ng cho quỏ trỡnh ho t ng (kho ng 60%-70%) nh ng l i

Ths.Lờ V n

ng BM húa h u c

Trang 2

Email:



Giáo trình chuyên

m t s h p ch t thiên nhiên – dùng cho sinh viên hóa

không t ng h p
c mà ph i l y t th c v t; là ngu n cung c p l ng
th c, th c ph m.
- Gluxit có vai trò quan tr ng trong th c t , trong công nghi p hóa h c
nh là nguyên li u làm nhà, trang trí n i th t ..., cung c p nguyên li u
cho công nghi p d t may, công nghi p gi y...
1.2. PHÂN LO I
a. Monosaccarit: là gluxit n gi n, không th th y phân
c n a,
chúng là nh ng polihi roxicacbonyl :
+ Các an otrioz :
2
3
1
An otrioz có 2 nguyên t cacbon
4
*
*
t i, nên có 22 = 4 ng phân quang
CH2 CH CH CH=O
c = 2 c p i quang (2 ng phân D
OH OH OH
và 2 ng phân L).
Công th c c u hình chi u Fischer c a các an opentoz :

CH=O
OH
OH
CH2OH
D-Erytrozô
H
H

CH=O
H
OH
CH2OH
D-Threozô

HO
H

CH=O
H
H
CH2OH
L-Erytrozô

HO
HO

CH=O
OH
H
CH2OH

L-Threozô

H
HO

+ Các an opentoz :
An opentoz có 3 nguyên t cacbon
t i, nên có 23 = 8 ng phân quang
OH OH OH OH
c = 4 c p i quang (4 ng phân D
và 4 ng phân L).
Công th c c u hình chi u Fischer c a các an opentoz :
5

3
*

4
*

2
*

1

CH2 CH CH C CH=O

CH=O
OH
OH

OH
CH2OH
D-Ribozô

H
H
H

Ths.Lê V n

CH=O
H
OH
OH
CH2OH
D-Arabiozô

HO
H
H

ng – BM hóa h u c

CH=O
OH
H
OH
CH2OH
D-Xilozô


H
HO
H

Trang 3

CH=O
H
H
OH
CH2OH
D-Lixozô

HO
HO
H

Email:


Giáo trình chuyên

m t s h p ch t thiên nhiên – dùng cho sinh viên hóa

CH=O
H
H
H
CH2OH
L-Ribozô


CH=O
OH
H
H
CH2OH
L-Arabiozô

HO
HO
HO

H
HO
HO

H

HOCH2

O

H
H
OH

H
H
HO


O

H

H

HO
OH

HO
H

CH=O
OH
OH
H
CH2OH
L-Lixozô

CH=O
H
OH
H
CH2OH
L-Xilozô

HO
H
HO


H

H

D-Lixopiranoz
+ Các an ohexoz :

H

H

OH

OH

OH

D-Ribofuranoz

An ohexoz có 4 nguyên t cacbon
t i, nên có 24 = 16 ng phân quang
CH2 CH2 CH CH C CH=O
c = 8 p i quang (8 ng phân D
OH OH OH OH OH
và 8 ng phân L).
Công th c c u hình chi u Fischer c a các an ohexoz :
6

5
*


4
*

3
*

2
*

1

CH=O
CH=O
CH=O
CH=O
CH=O
CH=O
CH=O
CH=O
OH HO H
H OH HO H
H OH HO H
H OH HO H
OH
H OH HO H
HO H
H OH H OH HO H
HO H
OH

H OH
H OH
H OH HO H HO H HO H
HO H
H OH
H OH
H OH
H OH H OH H OH
H OH
OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
D-Anlozô D-Antrozô D-Glucozô D-Mannozô D-Gulozô D-Iñozô D-Galactozô D-Taloz
H
H
H
H

CH=O
CH=O
CH=O
CH=O
CH=O
CH=O

CH=O
CH=O
H
H OH HO H
H OH HO H
H OH HO H
H OH
H
HO H
H OH
H OH HO H HO H
H OH
H OH
H
HO H
HO H
HO H
H OH H OH H OH
H OH
H
HO H
HO H
HO H
HO OH HO H HO H
HO H
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH

CH2OH
CH2OH
CH2OH
L-Anlozô L-Antrozô L-Glucozô L-Mannozô L-Gulozô L-Iñozô L-Galactozô L-Talozô

HO
HO
HO
HO

Công th c c u hình d ng vòng vi t theo ki u Haworth c a m t s
an ohexoz :
CH2OH

CH2OH
O

H
H
H

H
H
H

OH

O

H


H

HO

Ths.Lê V n

OH

OH

OH

ng – BM hóa h u c

HO

HO

Trang 4

OH
H

H

Email:


Giáo trình chuyên


m t s h p ch t thiên nhiên – dùng cho sinh viên hóa

β-D-Anlopiranoz
H

CH2OH
O
H
H
OH

OH
H

H

H

OH

OH

OH

CH2OH
O
H
H
OH

H

β-D-Antropiranz
CH2OH
O
OH
H
H
OH
H

OH
H

OH

H

CH2OH
O
OH
H
OH H
H

H
OH

OH


H

OH
H

OH

α -D-Glucopiranozô β -D-Glucopiranozô α -D-Galactopiranozô β -Galactopiranozô
CH2OH
O H
H
OH
OH
OH
OH
H

H

CH2OH
O OH
H
OH
OH
H
OH
H

H


H

H

α -D-Mannopiranozô β -Mannopiranozô

Công th c c u d ng b n c a m t s an ohexoz :
H

CH 2 OH

HO

H

HO

H

H

H

HO

H

O

HO


H

H
HO

H

HO
H

H

H

HO

OH

HO

H

CH 2 OH
H

HO
H

OH


α -D-Mannopiranozô

O

β -D-galactopiranozô
HO

H

H

H

H

CH 2 OH

O
OH

OH CH 2 OH

OH

α -D-Galactopiranozô

H

β -D-Glucopiranozô

H

H

OH

HO

H

OH

O

H

H

HO

α -D-Glucopiranozô
OH CH 2 OH

CH 2 OH

HO
H

HO


H

H

O

O
OH
H

OH
H

β -D-Mannopiranozô

+ Các xetopentoz :

Ths.Lê V n

ng – BM hóa h u c

Trang 5

Email:


Giáo trình chuyên
3
*


m t s h p ch t thiên nhiên – dùng cho sinh viên hóa

Xetopentoz có 2 nguyên t cacbon
CH2 CH CH C CH2
t i, nên có 22 = 4 ng phân quang
c = 2 c p i quang (2 ng phân D
OH OH OH O OH
và 2 ng phân L).
Công th c c u hình chi u Fischer c a các xetopentoz :
5

4
*

2

1

CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
O
O
O
O
H
OH
H
HO

H
OH HO
H
OH
HO
H
HO
OH H
H
H
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
D-Ribulozô D-Xilulozô L-Ribulo zô L-Xilulozô

+ Các xetohexoz :
Xetohexoz có 3 nguyên t cacbon
t i, nên có 23 = 8 ng phân quang
CH2 CH CH CH C CH2
c = 4 c p i quang (4 ng phân D
OH OH OH O OH
OH
và 4 ng phân L).
Công th c c u hình chi u Fischer c a các xetohexoz :
6

5
*


4
*

3
*

1

2

CH2OH
CH2OH
O
O
OH
H
H
HO
OH
H
OH
H
OH
H
H OH
CH2OH
CH2OH
D-Psicozô D-Fructozô

CH2OH

O
H
HO
H
HO
H OH
CH2OH
D-Tagatozô

CH2OH
O
OH
H
H
HO
OH
H
CH2OH
D-Sorbozô

CH2OH
CH2OH
O
O
OH
H
H
HO
H
H

HO
HO
HO H
HO
H
CH2OH
CH2OH
L-Psicozô
L-Fructozô

Coâng thöùc Haworth

2

O

OH

5

OH

H

HOCH2 3
1 OH

CH2OH

H


CH2OH OH
6

4
H

Coâng thöùc chieáu Fischer

H

OH

OH

H

O

OH
2

OH

H

HOCH2 3
1 OH

4

H

5
CH2OH
6

α -D-Fructofuranozô

Ths.Lê V n

HOCH2

CH2OH

Coâng thöùc Haworth

H

HOCH2

OH

O
OH

C=O 2
H OH 3
4
HO H
5

HO H
CH2OH 6
L-Fructozô

C=O
HO H
H OH
H OH
CH2OH
D-Fructozô

H

O

Coâng thöùc Haworth
H

CH2OH 1

CH2OH

α -D-Fructofuranozô β -D-Fructofuranozô
H

CH2OH
CH2OH
O
O
H

H OH
HO
OH
H
H OH
HO H
HO
H
CH2OH
CH2OH
L-Sorbozô L-Tagatozô

H
CH2OH
OH

α -L-Fructofuranozô

ng – BM hóa h u c

H

O
H

OH

HO
OH


H

CH2OH HOCH2

β -D-Fructofuranozô

Trang 6

CH2OH

O

H
OH

H

H

OH

OH

β -L-Fructofuranozô

Email:


Giáo trình chuyên


m t s h p ch t thiên nhiên – dùng cho sinh viên hóa

b. isaccarit:
isaccarit là nh ng gluxit có hai monosaccarit k t h p v i nhau, khi
th y phân s thu
c hai phân t monosaccarit. Thí d nh : saccaroz ,
mantoz , lactoz , xenlobioz ,... chúng có v ng t và tan trong n c.
C u hình các ng phân anome c a m t s isaccarit
c bi u di n
theo ki u Haworth:
CH2OH
O H
H
OH H
OH H
O
HO
H HO
H HO
H

HOCH2

Saccarozô
H
OH

OH

Hay :


OH

H

O

CH2OH
O H
H
OH H
H

CH2OH

H

O

OH

OH
H

H

OH

OH


Hay :

OH

H

OH

H
O

H

O

H

H

HO

HO

H

OH

O

H


OH

OH
H

H

CH2OH

H

O OH
CH2OH

β -Mantozô

CH2OH
O H
H
OH H
OH
H
OH

ng – BM hóa h u c

CH2OH
O


Saccarozô

H

H
OH

CH2OH
O H
H
OH H
H

α -Mantozô

Ths.Lê V n

OH

O H
CH2OH

α -Mantozô
CH2OH
O H
H
OH H

H


CH2OH
O H
H
OH H

H

H

H

CH2OH
O H
H
OH H

H

OH

H
O

CH2OH
O OH
H
OH H
H
H
OH


β -Mantozô

Trang 7

Email:


Giáo trình chuyên

m t s h p ch t thiên nhiên – dùng cho sinh viên hóa

CH2OH
O H
H
OH H
CH2OH
OH
O O
HO
H
OH
H
OH H
H
H
H
OH

CH2OH

O OH
H
OH H
CH2OH
H
O O
HO
H
OH
H
OH H
H
H
H
OH

H

H

α -Lactozô

Hay :

HO
H

CH2OH
O
H

OH H
H

H
O
H

OH

β-Lactozô
CH2OH
O H
H
OH H
OH
H
OH

HO
H

CH2OH
O
H
OH H
H

α -Lactozô
CH2OH
O H

H
CH 2OH
OH H
OH
O O
H
H
H
OH
OH H
H
OH
H
OH

Hay :

OH

H

H
O
H

OH

CH 2OH
O OH
H

CH2OH
OH H
H
O O
H
H
H
OH
OH H
H
OH
H
OH

β -Xenlobiozô

CH2OH
O H
H
OH H
OH
H
OH

H
OH

α -Xenobiozô

C u d ng các

u d ng :
CH2OH
HO
HO

H

CH2OH O
H

O

H
HO

Saccarozô

ng – BM hóa h u c

H
O
H

OH

isaccarit
CH2OH

O


HO

Ths.Lê V n

CH2OH
O
H
OH H

CH2OH
O OH
H
OH H
H
H
OH

β -Xenlobiozô

ng phân c a m t s

HO

OH

H

α -Xenlobiozô
CH2OH
O

H
OH H

O
H

β -Lactozô

H

H

CH2OH
O OH
H
OH H
H
H
OH

H

H

HO
HO
CH 2OH

c bi u di n theo


O
CH2OH

HO

O
HO

α -Mantozô

Trang 8

O

HO

OH

Email:


Giáo trình chuyên
HO

CH2OH

m t s h p ch t thiên nhiên – dùng cho sinh viên hóa

HO


HO

α-Lactozô

CH2OH

O

O
HO

HO

HO
HO

CH2OH

CH2OH

O

HO
HO

HO

β -Mantozô

O

OH

CH2OH

O
HO

HO

β-Lactozô
O

HO

CH2OH
O

OH

O
OH

HO

O
OH

HO

β -Xenlobiozô


O

HO

CH2OH

O

HO

HO

CH2OH
HO
HO

O
HO

α -Xenlobiozô

OH

HO

O
HO

CH2OH


HO

O
CH2OH

O

HO

c. Trisaccarit:
+ Gentianoz (Tên g i: α-D-glucopiranozyl-saccaroz hay : 2-O-[6-(αD-glucopiranozyl)-α-D-glucopiranozyl]-β-D-fructofuranozit).

+ Rafinoz : (Tên g i: α-D-galactoz -saccaroz hay 2-O-[6-(α-Dgalactopiranozyl)-α-D-glucopiranozyl]-β-D-fructofuranozit).
d. Polisaccarit: là nh ng gluxit khi th y phân
n cùng cho
monosaccarit : tinh b t, xenluloz chúng u không có v ng t, không
tan trong n c.
e. Heterosaccarit: là nh ng gluxit khi th y phân cho các monosaccarit
và nh ng ch t không ph i là gluxit.
1.3. MONOSACCARIT
1.3.1. nh ngh a và phân lo i.
a. nh ngh a:
Monosaccarit thu c lo i h p ch t h u c t p ch c, theo c u t o hóa
c thông th ng, chúng là nh ng lo i h p ch t polihi roxicacbonyl.
b. Phân lo i:
Ths.Lê V n

ng – BM hóa h u c


Trang 9

Email:


Giáo trình chuyên

m t s h p ch t thiên nhiên – dùng cho sinh viên hóa

- D a vào c u t o nhóm cacbonyl : -CH=O : An oz
〉C=O : Xetoz
- Tùy thu c vào s nguyên t cacbon trong phân t :
3C : Trioz
5C : Pentoz
4C : Tetroz
6C : Hexoz .
An oz
Xetoz
CH 2(CH)n CH=O
OH OH

n

CH 2(CH)n C CH 2 OH
OH OH O

HO-CH2-CH=O

Anñoñiozô


HO-CH2-C-CH2OH
Xetotriozô
O

1

CH2 -CH-CH=O
Anñotriozô
OH OH

CH2 -CH-C-CH2 OH
OH OH O
Xetotetrozô

2

CH2 -CH-CH-CH=O
Anñotetrozô
OH OH OH

CH2 -(CH)2 -C-CH2OH
OH OH O
Xetopentozô

3

CH2 (CH)3 -CH=O
OH OH
Anñopentozô


CH2-(CH)3-C-CH2 OH
OH OH O
Xetohexozô

4

CH 2(CH)4-CH=O
Anñohexozô
OH OH

CH2-(CH)4-C-CH2OH
Xetoheptozô
OH OH O

0

1.3.2-C u t o hóa h c thông th ng c a monosaccarit.
C u t o hóa h c thông th ng c a các monosaccarit
c thi t l p
trên c s các d ki n v k t qu nghiên c u tính ch t hóa h c c a
chúng :
* Glucoz : C6H12O6
Thi t l p công th c c u t o :
tóm t t m t s tính ch t hóa h c quan tr ng nh t c a
D(+)glucoz c ng nh các an ohexoz :
Ths.Lê V n

ng – BM hóa h u c

Trang 10 Email:



Giỏo trỡnh chuyờn

m t s h p ch t thiờn nhiờn dựng cho sinh viờn húa

+ NH2OH
+ C6H5NHNH2
+ HNO3
+ (Br2 + H2O)
C6H12O6
(+)-Glucozụ

+ dd felinh
+ [Ag(NH3)2]
+ (CH3CO)2O

+ 1) H2, Ni; 2)HI
+ 1 ) HCN , t o
2)
3)

H2O,OH
HI , t o

+ C6H5NHNH2

Hụùp chaỏt anủoxim

C


Hụùp chaỏt phenylhiủrazon

O

HOOC(C4H8O4)COOH

-CH2OH & -CH=O

(C5H11O5)COOH
Cu2O ủoỷ gaù ch

CH=O

Ag
C6H7O(OCOCH3)5

coự 5 nhoựm OH

CH3(CH2)3CHICH3

C C C C C C

CH3(CH2)5COOH
Axit enantoic

C C C C C CH=O

H
HO

H
H

CH=NNHC6H5
OH
H
OH
OH
CH2OH

Glucozụ phenylhidrazon
+ (Br2 + H2O)

H
HO
H
H

COOH
OH
H
OH
OH
CH2OH

Axit gluconic
+ HNO3

H
HO

H
H

CH=O
OH
H
OH
OH
CH2OH

D(+)-Glucozụ

COOH
OH
H
OH
OH
COOH

Axit glucaric
+ Ac2O

H
AcO
H
H

CH=O
OAc
H

OAc
OAc
CH2OAc

CH 2OAc
H
OAc
+ Ac2O AcO H
H
OAc
Penta-O-axetyl-D-glucozụ
H
OAc
CH2OH
CH 2OAc
o
H
OH
hexa-O-axetyl-D-glucozụ
+ H2, Ni, t C
HO
H
(hexa-O-axetylsorbitol)
H
OH
H
OH
CH2OH
+ HI


1) HCN
+
2) H2O/H
3) HI

Ths.Lờ V n

H
HO
H
H

Gluxitol
(sorbitol)

toC

CH3(CH2)3CHICH3
2-iothexan

CH3CH2CH2CH2CH2CH2COOH
Axit heptanoic

ng BM húa h u c

Trang 11 Email:


Giáo trình chuyên


m t s h p ch t thiên nhiên – dùng cho sinh viên hóa

T các d ki n trên có th cho phép ta i t i k t lu n v c u t o c a
(+)glucoz nói riêng c ng nh c u t o c a các an ohexoz là :
CH2 CH CH CH CH CH=O
OH

OH OH OH OH

*Fructoz : C6H12O6 :
- Khi nghiên c u công th c c u t o c a fructoz c ng có 5 nhóm OH.
- Khi oxi hóa m nh fructoz
c 2 axit – axit 4C và axit 2C :
C C C C C C

[O]

C C C COOH + C COOH

O

- Khi c ng v i HCN, r i th y phân, sau ó kh b ng HI
metylcaproic :

c axit α-

CH3
CH2OH
CH2OH
CH-COOH

C(OH)CN
C(OH)COOH
CHOH
CHOH
H2O
HI CH2
CH2
CHOH
CHOH
+
H
CH2
CHOH
CHOH
CH3
CH2OH
CH2OH
xianhiñrin
hiñroxi axit
(2 ñoà ng phaâ n) (2 ñoà ng phaâ n) Axit α -metyl caproic

CH2OH
C=O
CHOH HCN
CHOH
CHOH
CH2OH
Fructozô

các d ki n ó ta suy ra công th c c u t o c a D(-)-fructoz nói

riêng c ng nh c u t o c a các xetohexoz nói chung là :
CH2 CH CH CH C CH2
OH

OH OH OH O OH

Tên g i c a các an oz và các d n xu t c a chúng :
Công th c

Tên g i

Monosaccarit
HOCH2(CHOH)nCH=O

Glycoz

Glucoz

Mannoz

Axit monocacboxylic
HOCH2(CHOH)nCOOH

Axit glyconic

Axit gluconic

Axit
mannonic


Ths.Lê V n

ng – BM hóa h u c

Thí d

Trang 12 Email:


Giáo trình chuyên

m t s h p ch t thiên nhiên – dùng cho sinh viên hóa

Axit icacboxylic
HOOC(CHOH)nCOOH

Axit glycaric

Axit glucaric
(axit saccaric)

Axit
mannaric

Polihi roxi ancol
HOCH2(CHOH)nCH2OH

Glykitol

Glucitol

(sorbitol)

Mannitol

An ehi o axit
HOOC(CHOH)nCH=O

Glycuronic

Axit
glucoronic

Axit
mannuronic

1.3.3. Các

ng phân l p th c a monosaccarit.
6

5

4

3

2

1


* * *
*
CH2 CH CH CH CH CH=O
OH OH OH OH OH

Trong phân t an ohexoz có 4C*, nên có t ng s
ng phân quang
n
4
ho t là = 2 = 2 = 16 = 8 c p i quang, trong ó có 8 ng phân D và
8 ng phân L.
a. Dãy D và L; c u hình R, S:
♦-C u hình t ng i - danh pháp c u hình D-L:
ng phân dãy D c a các monosaccarit:
CH=O
OH
CH2OH
D-Glixeranñehit
H

CH=O
OH
OH
CH2OH
D-Erytrozô
H
H

CH=O
OH

H
OH
H
OH
H
CH2OH
D-Ribozô

CH=O
HO H
H OH
OH
H
CH2OH
D-Arabinozô

CH=O
H
OH
CH2OH
D-Threozô

HO
H
Tetrozô

CH=O
OH
H
OH

CH2OH
D-Xilozô

H
HO
H

CH=O
H
H
OH
CH2OH
D-Lixozô

HO
HO
H

Pentozô
CH=O
CH=O
CH=O
CH=O
CH=O
CH=O
CH=O
CH=O
H
H
H OH HO

H OH HO H
H OH HO H
H OH HO
OH
OH HO
H
OH H
OH HO H HO
H
HO H
H
H
H
OH
OH
OH
OH HO
H HO H HO H HO
H
H
H
H
H
H
OH
H OH
H OH
H OH H
OH H OH H OH H
OH

CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
D-Anlozô D-Antrozô D-Glucozô D-Mannozô D-Gulozô D-Iñozô D-Galactozô D-Talozô
Hexozô

Ths.Lê V n

ng – BM hóa h u c

Trang 13 Email:


Giáo trình chuyên

m t s h p ch t thiên nhiên – dùng cho sinh viên hóa

ng phân dãy L c a các monosaccarit:
CH=O
H
CH2OH
L-Glixeranñehit
HO

CH=O

H
H
CH2OH
L-Erytrozô

CH=O
OH
H
CH2OH
L-Threozô

HO
HO

H
HO

Tetrozô
CH=O
CH=O
CH=O
H
OH
HO
H
H
OH
HO
H
H OH

H
OH
H
H
H
HO
HO
HO
CH2OH
CH2OH
CH2OH
L-Arabinozô
L-Xilozô
L-Lixozô
Pentozô
CH=O
CH=O
CH=O
CH=O
CH=O
CH=O
CH=O
CH=O
H
OH
HO H
H
OH HO H
H
OH HO H

H OH HO
H
OH
HO H HO
H
H
OH H
OH HO H HO
H
H
OH H
OH
HO H HO
H
HO H HO
H
H
OH H
OH H
OH H
H HO H
HO H HO H
HO H HO H HO H HO H HO
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH

CH2OH
L-Anlozô L-Antrozô L-Glucozô L-Mannozô L-Gulozô L-Iñozô L-Galactozô L-Talozô
Hexozô
CH=O
HO H
HO H
HO H
CH2OH
L-Ribozô

Andozô

Xetozô
CH OH

2

CH=O

H
H

CH=O

OH
OH
CH OH

HO
H


2

D-Erytrozô
OH
OH
OH
CH OH

2

H
OH
CH OH

2

2

D-Threozô

CH=O

H
H
H

O
H
OH

H
OH
H
OH
CH OH

HO
H
H

H
OH
OH
CH OH

2

HO
H
H

CH=O

CH=O

H
HO
H

OH

H
OH

2

HO
HO
H

2

2

O
H
H
OH
CH OH

2

CH OH

CH=O

HO
HO
H

H

H

2

H
H
OH
OH
CH OH

2

CH=O

H
H
HO
H

CH=O

OH HO
H
OH
H
OH
H
HO
H
OH

H
OH
CH OH
CH OH

2

2

2

D-Xylulozô

CH=O

H
HO
HO
H

O
H
OH
CH OH

D-Ribulozô

CH=O

HO

HO
H
H

HO
H

2

2

CH=O

2

O
OH
OH
CH OH

CH OH

2

CH OH

2

H
H

OH

CH OH

OH HO
H
H
OH
OH
H
OH HO
H
OH
H
OH
H
OH
OH
H
OH
H
OH
CH OH
CH OH
CH OH

2

2


O
H
OH
HO
H
H
OH
CH OH

CH OH

D-Ribozô D-Arabinozô D-Xylozô D-Lyxozô

H
H
H
H

CH OH

2

2

O
H
OH
OH

D-Psicozô D-Fructozô D-Sorbozô D-Tagatozô

CH=O

CH=O

CH OH

CH OH

OH
H
H
OH
CH OH

2

CH=O

HO
HO
HO
H

H
H
H
OH
CH OH

2


D-Allozô D-Altrozô D-Glucozô D-Mannozô D-Gulozô D-Idozô D-Galactozô D-Talozô

Ths.Lê V n

ng – BM hóa h u c

Trang 14 Email:


Giáo trình chuyên

m t s h p ch t thiên nhiên – dùng cho sinh viên hóa

M t ch t quang ho t có tr s quay c c riêng (kí hi u là [α] 20 ), quay
D

trái ký hi u là d u (-), quay ph i b ng d u (+). D u không liên quan
u hình c a ch t, ch ng h n axit L-lactic có góc quay ph i

n

[α] 20 =
D

+3,82, trong khi este c a nó là metyl L-lactat có góc quay c c trái là
[α] 20 = -8,25, m c dù c u hình không

i:


D

COOH
H
OH
CH3

COOCH3
OH
H
CH3

COOH
HO
H
CH3

Axit L-(+)-lactic

Metyl D-(+)-lactat

[α] 20 = -3,82 [α] 20 = +3,82

[α] 20 = +8,25

Axit D-(-)-lactic
D

D


D

COOCH3
H
HO
CH3

Metyl L-(-)-lactat

[α] 20 = -8,25
D

Có th bi u di n tính không trùng nh v t b ng c u hình c a chính
nó: C u hình t ng i và c u hình tuy t i.
C u hình t ng
i
c xác nh theo qui t c Fischer. Qui t c
Fischer ã ch n an ehit glixeric làm ch t chu n:
CH=O
OH
CH2OH
Anñehit D(+)-glixeric
H

CH=O
H
CH2OH
Anñehit L(-)-glixeric
HO


C u hình c a các ch t khác d a vào ch t chu n an ehit glixeric.
p ch t dãy D có c u hình gi ng an ehit D-glixeric, còn dãy L
gi ng c u hình c a an ehit L-glixeric. Qui t c Fischer dùng nhi u cho
các h p ch t
ng gluxit, lipit ch t béo và aminoaxit. Các aminoaxit t
nhiên có c u hình L:

Ths.Lê V n

ng – BM hóa h u c

Trang 15 Email:


Giáo trình chuyên

m t s h p ch t thiên nhiên – dùng cho sinh viên hóa

COOH
COOH
H
COOH H2N
H
N
H
2
H2N
H
H
OH

CH3
CH2OH
CH3
L (+) Alanin L(-)-Serin
L(-)-Threonin

CH=O
OH
CH=O
H
H
HO
OH
H
OH
OH
CH2OH
CH2OH
D(-)-Threozô D(+)-Glucozô
H
HO
H
H

Do ó không có liên quan tr c ti p gi a d u quay c c và c u hình.
Khi dùng qui t c Fischer cho các h p ch t
ng, protit, aminoaxit
thì không có gì khó kh n nh ng nh ng h p ch t có nhóm th khác nhi u
i an ehit glixeric thì áp d ng qui t c không
c rõ ràng. Ch ng h n,

lo i h p ch t Cabxy và Cabxz có 3 nhóm th abx xung quanh trung tâm
t i nh h ng gi ng nhau i v i nhóm th th t thì c ng có m t
u hình theo Fischer :
Br
H

C2H5
CH3

H

OH
C2H5
CH3

H

OCH3
C2H5
CH3

♦-Chu trình quay c u hình Vanden:
Khi thay nhóm n i v i nguyên t cacbon b t
th ng x y ra s quay c u hình.
Thí d chu trình chuy n hóa L(+)Alanin :
COOH
H 2N
H
CH 3
L(+)Alanin


C2H5
CH3

i x ng c a aminoaxit

COOH
Br
H
CH3
Axit L(-)-α -brompropionic

NOBr

NH3

NH3

COOH
NOBr
Br
CH 3
Axit D(+)-α -brompropionic
H

D
H

COOH
NH2

CH3
D(-)Alanin

H

Ng i ta th y trong chu trình trên s quay c u hình x y ra giai
n
tác d ng gi a NH3 và d n xu t halogen c a axit propionic. Nh v y
Ths.Lê V n

ng – BM hóa h u c

Trang 16 Email:


Giáo trình chuyên

m t s h p ch t thiên nhiên – dùng cho sinh viên hóa

không nên cho r ng s quay c u hình x y ra giai
n làm i d u
quay c c (t c là (+)alanin → axit (-)-α-brompropionic), vì r ng các h p
ch t có c u hình gi ng nhau không nh t thi t ph i có cùng d u quay c c.
b o toàn c u hình trong ph n ng gi a L(+)alanin và nitrozylbromua
(NOBr) có th do ph n ng ã x y ra theo c ch th nucleophin n
phân t SN1 ho c do hi u ng k .
Chu trình trên là m t thí d v hi n t ng quay c u hình nguyên t
cacbon b t
i x ng. Hi n t ng ó g i là hi n t ng ngh ch o
Vanden.

♦-C u hình tuy t i - danh pháp c u hình R-S:
Thay cho c u hình t ng i (dùng cho h danh pháp D,L), ng i ta
dùng c u hình tuy t i theo qui t c Cahn-Ingold-Prelog, còn g i là h
th ng danh pháp R-S.
Tính không trùng v t nh là do có trung tâm b t i x ng nên c n
xác nh c u hình tuy t i c a trung tâm b t i x ng hay nguyên t
t i x ng ó. Danh pháp R-S c ng d a trên tính h n c p nh ã dùng
cho h danh pháp E-Z. Tính h n c p c a nhóm th d a vào n tích h t
nhân nguyên t c a nguyên t .
- Nguyên t có
n tích h t nhân l n (s th t c a nguyên t l n) thì
h n c p h n ( u tiên h n):
Br > Cl > S > P > F > O > N > C > H
Có Z t ng ng: 35 17 16 15 9 8 7
6 1
- N u các nguyên t liên k t tr c ti p mà gi ng nhau thì xét l p th 2,
c xét t ng n tích h t nhân ( ∑ Z ) c a l p th 2
ng nguyên t ):
CH 3
-C H
CH 3

∑Z:

(1 + 2.6) = 13

Ths.Lê V n

CH 3
-C H

H

> (1.2 + 6) = 8

ng – BM hóa h u c

H
-C H
H

>

1.3 = 3

Trang 17 Email:


Giáo trình chuyên

∑Z:

m t s h p ch t thiên nhiên – dùng cho sinh viên hóa

OR
-C OR
OR

OR
-C H
OR


OR
-C H
H

3.8 = 24

> (1 + 2.8) = 17

> (2.1 + 8) = 10

- N u nguyên t ch a liên k t b i
c tính b i l n (n i ôi tính g p 2
n, n i 3 tính g p 3 l n):
-COOH > -CH=O
>
-CH2OH
> -CH2NH2
∑ Z : 3.8 = 24 (1 + 2.8) = 17 (2.1 + 8) = 10 (2.1 + 7) = 9
-CH=O
> -CH2OH
> -C≡N > -CH2NH2
∑ Z : (1 + 2.8) = 17 (2.1 + 8) = 10 3.7 = 21 (2.1 + 7) = 9
-C≡CH >
∑ Z : 3.6 = 18
- Trong các
Các

-CH=CH2 >
-CH2CH3

(1 + 2.6) = 13
(2.1 + 6) = 8

ng v , nguyên t nào có s kh i l n h n thì h n c p:
3
> 21 H > 11 H
1H
1
442
443

ng v c a hi ro:

T

Các

ng v c a cacbon:

Các

ng v c a oxi:

Ths.Lê V n

>

14
6C


18
8O

>

ng – BM hóa h u c

D >

>

H

13
6C

17
8O

>

>

12
6C

16
8O

Trang 18 Email:



Giáo trình chun

m t s h p ch t thiên nhiên – dùng cho sinh viên hóa

Qui luật chung: Trật tự nhóm thế dựa vào Z (điện tích hạt nhân),
nhóm thế có Z lớn hơn thì ưu tiên hơn.
- Lớp 1: Nhóm ưu tiên có Z lớn hơn
- Lớp thứ 2 trở đi: trong lớp có nguyên tố đại diện mà Z lớn thì ưu
tiên hơn.
N u ngun t cacbon b t i x ng liên k t v i 4 nhóm th a, b, c, d
có tính h n c p là a > b > c > d, s phân b các nhóm th nh th nào
ó
nhóm th nh nh t (nhóm d) n m xa ng i quan sát thì th t
phân b 3 nhóm th còn l i (a, b, c) xác nh c u hình:
o
(R)
Tính hơn cấp của
nhóm thế theo
chiều kim đồng
hồ (cấu hình R).

Ths.Lê V n

ng – BM hóa h u c

o
(S)
Tính hơn cấ p củ a

nhóm thế ngược
chiều kim đồng
hồ (cấu hình S).

Trang 19 Email:


Giỏo trỡnh chuyờn

m t s h p ch t thiờn nhiờn dựng cho sinh viờn húa
a

a
C

c

d

d

C

c

b
(Caỏ u hỡnh R)

b
(Caỏ u hỡnh S)


c

c
d

C

a
b

Caỏ u hỡnh tuyeọt ủoỏ i laứ S
c

c
C
(R)

a

b

b

(R)

(S)
c

d

b

d

C

a

c

a

d

b

Caỏu hỡnh tuyeọt ủoỏi laứ R

d

C

a

a

d
(S)

b


N u s gi m tớnh h n c p c a cỏc nhúm th ú theo chi u kim ng
thỡ ng v i c u hỡnh R (rectus-quay ph i), u theo chi u ng c kim
ng h thỡ ng v i c u hỡnh S (sinister-quay trỏi).
Thớ d : c u hỡnh R,S c a an ehit glixeric:
Th t u tiờn c a cỏc nhúm th :
-OH > -CH=O > -CH2OH > -H
Bi u di n c u hỡnh c a an ehit glixeric trong khụng gian ba chi u v
ng cụng th c chi u Fis (Fischer) :

Ths.Lờ V n

ng BM húa h u c

Trang 20 Email:


Giáo trình chuyên

m t s h p ch t thiên nhiên – dùng cho sinh viên hóa

OHC

CHO
H H

C

HO


C

OH
CH2 OH
(S)-Glixeranñehit

HOH2 C
(R)-Glixeranñehit
CH=O
C

CH=O
H

H

C

OH
CH2OH
CH2OH
R-glixeranñehit
S-glixeranñehit
(anñehit D(+)-glixeric) (anñehit L(-)-glixeric)
HO

CH=O
H

OH

CH2OH

CH=O
HO
H

CH2OH
R-glixeranñehit
S-glixeranñehit
(Anñehit D(+)-glixeric) (Anñehit L(-)-glixeric)
CH=O
H

CH=O

OH

H

CH2 OH

OH
CH2OH

R-glixeran ehit
CH=O
HO

H


CH=O
HO

CH2 OH

H
CH2 OH

S-glixeran ehit

Ths.Lê V n

ng – BM hóa h u c

Trang 21 Email:


Giáo trình chuyên

m t s h p ch t thiên nhiên – dùng cho sinh viên hóa
CH=O
H

CH=O

OH

HO

CH2OH


CH2OH

R-glixeran ehit

S-glixeran ehit

CH=O
H

CH=O

OH

HO

CH2OH

(R)-Glixeran ehit
D-(+)Glixeran ehit
(R)-2,3- ihi roxipropanal

ng – BM hóa h u c

H
CH2OH

R-glixeran ehit

Ths.Lê V n


H

S-glixeran ehit

(S)-Glixeran ehit
L-(-)Glixeran ehit
(S)-2,3- ihi roxipropanal

Trang 22 Email:


Giáo trình chuyên

m t s h p ch t thiên nhiên – dùng cho sinh viên hóa

Lo i ng phân có c u hình i x ng qua g ng g i là ng phân
i quang. Các ng phân i quang làm quay m t ph ng dao ng
a ánh sáng phân c c v các phía ng c nhau, nh ng góc quay [α] có
giá tr tuy t i b ng nhau.
bi u di n c u hình các ng phân thông
ng nh t là dùng công th c chi u Fischer, trong ó qui c c u hình
di n ã
c chi u xu ng m t ph ng t gi y :
ng n m ngang
ng tr ng c nh n m trên m t ph ng t gi y c a t di n,
ng
ng th ng t ng tr ng cho c nh n m d i m t ph ng t gi y, còn
nguyên t cacbon n m trong m t ph ng t gi y.
u hình S c a alanin:

Th t u tiên các nhóm th :
-NH2 > -COOH > -CH3 > -H :
COOH
C
CH3

NH2
S-alanin
(L(+)-alanin)

H

H2N

COOH
H
CH3

S-alanin
(L(+)-alanin)

u hình c a axit tactric :
Ths.Lê V n

ng – BM hóa h u c

Trang 23 Email:


Giáo trình chuyên

HO
H

1 COOH
2

H

3

S

OH S

m t s h p ch t thiên nhiên – dùng cho sinh viên hóa
1 COOH
2

H
3
HO
R

R

OH
H

R


H

S

H

axit-(2S, 3S)-tactric
(axit D-tactric)

3

HO 2
HO 3

OH

OH

H S
H R

4 COOH
axit-(2R, 3R)-tactric axit-(2R, 3S)-tactric axit-(2S, 3R)-tactric
(axit meso tactric)
(axit L-tactric)
4 COOH

4 COOH

1 COOH


1 COOH
2

4 COOH

* *
Anñotetrozô : CH 2-CH-CH-CH=O
OH OH OH
Trong công th c c u t o c a an otetroz có 2C* (hai nguyên t
cacbon b t i, v i n = 2), nên có 2n = 22 = 4 ng phân quang h c (hay
2 c p
i quang) là D(-)-erythroz , L(+)-erythroz , D(-)-threoz và
L(+)-threoz .
* Các ng phân c a an otetroz vi t theo ki u công th c ph i c nh :
O=CH

CH=O
HO

H

H

H

OH

HOCH2


CH2OH
H

CH=O

OH

O=CH
OH

CH2OH

HO

H

H

D(-)-Threozô L(+)-Threozô

OH

HO

H

HOCH2
HO

H


D(-)-Erythrozô L(+)-Erythrozô

Hay :
O

1
2 HO
3

C H

OH

4

O

H

H

H

H C

CH2OH

HO


O

O

C H

H C

OH H

OH

HO

H

H

OH

HO

H

HOCH2

D(-)-Threozô L(+)-Threozô

H


CH2OH

HOCH 2

D (-)-Erythrozô L(+)-Erythrozô

Ho c :
Ths.Lê V n

ng – BM hóa h u c

Trang 24 Email:


Giáo trình chuyên
H

HO
H

m t s h p ch t thiên nhiên – dùng cho sinh viên hóa

OH

CH=O HO

CH2OH

OH


H
H

CH=O

CH2OH

D(-)-Threozô

H
OH

H

OH
H

CH=O HO

CH2OH

L(+)-Threozô

H

HO

CH=O

CH2OH


D(-)-Erythrozô

L(+)-Erythrozô

* Các ng phân c u d ng (hay c u tr ng) c a an oteroz vi t theo ki u
công th c chi u Niumen (Newman):
H OH

H
HO

HO H

CH=O
CH2OH

H
OH

OH OH

H
H

CH=O
CH2OH

O=CH
CH2OH


D(-)-Threozô

HO HO

L(+)-Threozô

D(-)-Erythrozô

H
H

O=CH
CH2OH
L(+)-Erythrozô

* Các ng phân c u hình c a an otetroz vi t theo ki u công th c
chi u Fis (Fischer):
1
2
3
4

CH=O
HO
H
H

H
HO


OH
CH2OH

CH=O
OH

CH=O
H
OH

CH=O
HO
H

H
CH2OH

H

HO

D(-)-Threozô L(+)-Threozô

OH
CH2OH

H
CH2OH


D(-)-Erythrozô L(+)-Erythrozô

CH=O

CH=O

H

OH

HO

H

H

OH

HO

H

CH2OH

CH2 OH

D-Erythros

Ths.Lê V n


ng – BM hóa h u c

Trang 25 Email: