Câu hỏi tuần 4 !!!

[bluemonster]

Do anh em chỉ trích nhiều quá khi dùng tiếng anh trong cuộc chơi này, BM sẽ rút kinh nghiệm, sẽ hạn chế viết tiếng anh trong 4rum (vì trong thời gian này mình đang tập đọc tài liệu chuyen nghành, nên có hơi lạm phát, anh em thông cảm nhé, đừng hiểu lầm tội nghiệp m nhé )
Câu hỏi tuần 4 như sau:

fig 20: câu hỏi tuần 4
Tìm cấu trạng nào bền nhất trong số các cấu trạng trên???
Các bạn có thể tham khảo topic FMO theory bên box hóa lí thuyết mà giải, Nói trước nhé, bài này ai muốn giải cách gì thì tùy, ko yêu cầu là phải dùng thuyết FMO đâu nhé, anh em thi thố mà !!!

[thanhatbu_13]

Hay đáy BM !! nhưng ko bít nhóm thế R, và R' cụ thể như thế nào mình nghĩ nếu loại nhóm thế khác nhau nó có thể ảnh hưởng chỉ đơn cử nếu nó là H hay nhóm có kính thước lớn hơn tert-butyl thì kết quả có thể đảo ngược vậy BM cụ thể cái dề chút nào, bài này ko thể tổng quát được!!!
Mình sẽ thử với R,R' lần lượt là H thì nbhư thế nào, cho 1tuần đeee

[bluemonster]

Haha, cuối cùng cũng có người vô chơi với mình, BM cho đề hơi có dụng ý tí, nhưng bác phát hiện ra thì ok ! Vậy anh em ta thống nhất là nhóm R và R' mang bản chất alkyl đi, còn mấy Carbon thì... ehèm, tuỳ, di động khoảng từ 1-2 C là vừa cho hợp chất cầm cự tồn tại ở những cấu trạng anomer. hahaha !!!
Một tùan thì một tùân, ok !!!

[F91]

Đã lâu không tham gia tranh luận trên diễn đàn. Bây giờ quay lại thấy anh em post nhiều bài chất lượng quá, tự nhiên “nổi máu” trở lại. Để mình trả lời câu hỏi này của BM thử nghen. Bắt đầu so sánh các cấu trạng A,B,C,D,E,F. Nhận thấy ở đây tính bền của các cấu trạng phụ thuộc vào chủ yếu là 2 yếu tố : thứ nhất, sự xen phủ của orbital sp3 trống chứa electron của O với orbital σ* của liên kết C – H; thứ hai, tương tác đẩy của các nhóm thế cồng kềnh R và R’.
Ở đây, F91 nghĩ sự xen phủ sẽ đóng vai trò quan trọng hơn (nhưng mà cũng chả biết lý do vì sao, chỉ là trực giác mà thôi. Có ai biết xin chỉ giáo giúp). Như vậy thì 3 cấu trạng A,C,F phải là những dạng bền nhất rồi. Những dạng này tạo được 1 loại xen phủ liên tiếp kiểu như của butadiene : 2 orbital sp3 của 2 O sẽ xen phủ với orbital σ* của liên kết C – H, còn những dạng còn lại không tạo được sự xen phủ như vậy. Bây giờ ta sẽ xét đến thứ tự giữa chúng. F sẽ là dạng bền hơn (vì R và R’ ở dạng đối lệch). A và C đều ở dạng bán lệch, cái này thì khó đây !!! Nếu muốn xét cụ thể ta sẽ xét từng orbital sp3 của O sẽ xen phủ với σ* nào, rồi từ đó mới quyết định. Tất cả đều giống nhau, nhưng ở A có 1 sự xen phủ giữa sp3 - σ* C – O , trong khi đó ở C chỉ là sp3 - σ* C – R. Do vậy A bền hơn.

Xem nào, bây giờ tiếp tục với 3 chú B,D và E. Cũng tương tự như trên :
B : sp3 - σ* C – H , 2 (sp3 - σ* C – R) , sp3 - σ* C – O.
D : sp3 - σ* C – R , 2 (sp3 - σ* C – O) , sp3 - σ* C – H.
E : 2 (sp3 - σ* C – O) , sp3 - σ* C – R , sp3 - σ* C – H
Nếu xét về sự xen phủ thì D, E ngang nhau. Nhưng nhìn vào hình, E có tương tác đẩy nhau giữa 2 nhóm R’. Do vậy D là thằng bền hơn.
Tóm lại, trật tự sắp xếp theo tôi là :
F > A > C > D > E > B

[bim112]

Độ bền của cấu trạng phụ thuộc vào khả năng an định cặp e của Oxy.Cặp e này đóng vai trò như HOMO. Do đó cần có 1 LUMO có thể xen phủ tốt với nó để giải tỏa bớt mật độ e của nó. Trong các phản liên kết C-O, C-C thì phản liên kết C-O có khả năng aceptor tốt nhất ->cấu trạng nào có cặp e của O song song với trục liên kết C-O thì bền hơn. Như vậy cấu trạng D,E,F bền hơn A,B,C.
Riêng cấu trạng D có thêm phản liên kết O-R’ có thể xen phủ toát với cặp e còn lại của O nên D bền nhất !

[La Tan]

Nguyên văn bởi F91

Nhận thấy ở đây tính bền của các cấu trạng phụ thuộc vào chủ yếu là 2 yếu tố : thứ nhất, sự xen phủ của orbital sp3 trống chứa electron của O với orbital σ* của liên kết C – H; thứ hai, tương tác đẩy của các nhóm thế cồng kềnh R và R’.

ah,La tan ko đồng ý với cách giải thích của F91!!!
F91 fải xét đến orbital σ* của liên kết C-O như Bim mới đúng chứ !!!
theo mình độ bền của các cấu trạng có thể sắp xếp theo trình tự sau:
D>E #F>A>B #C
ko bít đúng ko?

[bluemonster]

To f91:
F91 trả lời hình như nhầm chỗ nào rồi, F91 bị lầm khi xét khả năng acceptor của C-C, C-H và C-O, thứ tự của nó rất rõ ràng: C-O > C-C > C-H ;

Nguyên văn bởi f91

thứ nhất, sự xen phủ của orbital sp3 trống chứa electron của O với orbital σ* của liên kết C – H; thứ hai, tương tác đẩy của các nhóm thế cồng kềnh R và R’.
Ở đây, F91 nghĩ sự xen phủ sẽ đóng vai trò quan trọng hơn

Chính xác, vì khi đôi e ở trạng thái tự do không liên kết, hiệu ứng lập thể gây ra bởi nó là lớn nhất, chắc chắn lớn hơn đôi e ở trạng thái liên kết, vì những đôi e này bị sự chi phối của hai nhân nguyên tử. Nhưng f91 cần phải chú ý * C-H có khả năng acceptor nhỏ nhất đấy !
To bim112:

Nguyên văn bởi bé bim

Riêng cấu trạng D có thêm phản liên kết O-R’ có thể xen phủ toát với cặp e còn lại của O nên D bền nhất !

Chỗ này Bim112 giải thích chung chung quá, mà thọat nghe thấy vẫn chưa đúng bản chất, vì xét về độ vi phạm hai cấu trúc ap và sc giữa D, E, F là ngang nhau, không có thằng nào hơn thằng nào, nên ta phải đưa về công thức phối cảnh để có cái nhìn hòan thiện hơn về các hệ thống.
To La Tan:

Nguyên văn bởi La Tan

theo mình độ bền của các cấu trạng có thể sắp xếp theo trình tự sau:
D>E #F>A>B #C
ko bít đúng ko?

BM ko nghĩ vậy !!! Kết quả ra với bạn hơi lệch một tí !!! BM muốn nghe câu giải thích của La Tan một tí, vì bạn cũng hiểu qui định rồi đó, phải giải thích chứ, không thể nói kết quả suông được !!! À, mà sao lâu nay bản biệt tích giang hồ luôn thế, bây giờ trở lại tích cực lên nhé !!!
Câu hỏi ban đầu chỉ hỏi cấu trạng bền nhất thui, nhưng nếu các cao thủ chê ít thì ok, chơi luôn, BM sửa đề lại nhé, sắp xếp thứ tự tăng dần các cấu trạng trên ??? hahaha, anh em trong 4rum mình giỏi quá xá !!!
Còn các cao thủ khác thì sao nhỉ, có ai có ý kiến gì không ???
Chúc vui !!!

[bluemonster]

Bài của thanhatbu_13:
Bây giờ đến phần "thi thố" nghe cho nó chóang hkhàkhà

bài này ai muốn giải cách gì thì tùy

tự do tính tóan !!

tuỳ, di động khoảng từ 1-2 C là vừa cho hợp chất cầm cự tồn tại ở những cấu trạng anomer. hahaha !!!

Nên mình thay các nhóm thế R và R' là nhóm metyl cho nó rõ ràng
Ở đây khi xét độ bền của 6 cấu dạng trên mình xét đến 3 yếu tố chủ yếu là
+tương tác lưỡng cực điện.
+tương tác giữa obitan nO và *C-O
+tương tác n-butan bán lệch!

Trong 6 cấu trang trên thì cấu trạng D là bền nhất, yếu tố ưu tiên ở đây là tương tác giữa hai momen lượng cực hầu như không có vì hai vectơ momen (2 véctơ màu xanh và đỏ) ngược nhau, còn 5 cấu dạng còn lại thì tồn tại tương tác (khá mạnh)này nên làm tăng nội năng của phân tử nên so với D thì kém bền hơn!!!

Nguyên văn bởi bé bim

nên D bền nhất !

5 cấu dạng còn lại thì tương tác lưỡng cực điện tương đượng nhau, thì ta xét đến 2 yếu tố còn lại. Nhưng trước hết mời pacon xem qua sự cạnh tranh của hai tương tác obitan ngược nhau
http://www.compchem.hcmuns.edu.vn/ch...=2786#post2786
trong trường hợp này thì không gọi nó là endo và exô nữa, nhưng về bản chất ko có gì thay đổi!!
Chính vì thế không phải 1 phân tử có đồng thời hai tương tác obitan nO và *C-O (ngược hướng) thì kém bền so với trường hợp phân tử có đúng 1 tương tác!!
chính vì vậy A sẽ bền thứ 2, tiếp đến là F có 2 tương tác obitan nO và *C-O nhưng ko có tương tác n-butan bán lệch nào!! Tiếp đến là B có 1 tương tác nO và *C-O nhưng có đến 2 tương tác n-butan bán lệch!
Đến hai cấu dạng E và C thì không có sự khác biệt nhau nhìu nhưng khi bạng vẽ cấu trúc 3D thì sẽ thấy ở dạng E còn có sự tương tác giữa hai nhóm CH3 thẳng đứng giống trường hợp (a,a) 1,3-đimetylcyclohexan(pacon tham khảo cái này trong sách thầy LV.Thới T2),
chính vì thế C bền hơn E!!! Phùuuuuuuuuu

Vậy theo atbu, sắp xếp tính bền theo thứ tự
D>A>F>B>C>#E
Y! kiếm cao thủ khác thế nào!

[bluemonster]

Để giải quyết bài này, ta cần phải nắm hai kiểu sắp xếp cấu trúc cấu trạng ưu tiên, đó là antiperiplanar (ap) và synclinal conformation (sc). Ap nghĩa là cấu trạng phải sắp xếp sao cho né được tương tác giữa lone-pair electron với liên kết C-X (X là nhóm cồng kềnh)So với các lọai tương tác giữa các nhóm thế với nhau, theo tính tóan, vẫn thua tương tác giữa lone-pair electron với nhóm thế, nên tránh vi phạm ap làm cấu trúc bền. Sc là kiểu sắp xếp sao cho lone-pair electron được làm bền nhất nhờ hiệu ứng xen phủ, giảm density. Một cấu trúc đáp ứng được hai kiểu sắp xếp ưu tiên trên là vô địch.!!!
Khi cần minh họa lời giải dạng bài trên, BM thấy nên chuyển các công thức phối cảnh về công thức Newman, để thấy rõ được tương tác ap và sc. Còn khi xét các tương tác lệch, đối lệch, cũng như che khuất giữa các nhóm thế hay các lone-pair, ta nên giữ nguyên công thức phối cảnh.
+Xét về phương diện cấu trúc ap, ta thấy ở tất cả các cấu trúc trên, cấu trúc nào cũng có lone-pair tương tác với OR’ (nhóm OR’ to hơn R), nhưng có cấu trúc có hai lone-pair tương tác (A2, B2, C2), có cấu trúc có một lone-pair tương tác (A1, B1, C1, D, E, F).
Tiếp theo xét cấu trúc sc, ta thấy lone-pair được xen phủ với * của C-O là tuyệt vời nhất, rồi mới đến C-R, C-H. Vậy, nếu một cấu trúc mà vi phạm cấu trúc ap, mà không ráp đúng cấu trúc sc, thì cấu trúc đó đặc biệt không bền. Nếu một cấu trúc vi phạm ap, nhưng bù lại có một lone-pair đáp đúng cấu trúc sc thì coi như bền. Với lập luận đó, ta thấy D, E, F bền hơn A, B, C.
+So A, B, C, ta được thứ tự như sau: B>A>C, lí do như sau,
C kém bền nhất là điều đương nhiên, do nó vi phạm cấu trúc ap nhiều nhất, mặt khác khi nhìn vào công thức phối cảnh của C, ta thấy hai cặp lone-pair trên hai dị nguyên tử (O) che khuất nhau từng đôi một, làm cho cấu trúc kém bền nhất. B2 và A2 trùng nhau, A1 và B1 đều có lone-pair (màu tím) vi phạm cấu trúc ap, nhưng B1 bền hơn A1, do vi phạm ít hơn, vì lone-pair vi phạm ở B1 đã được giảm density nhiều hơn lone-pair ở A1, vì khả năng acceptor của C-R lớn hơn C-H, hai cấu trúc A và B có số tương tác che khuất giữa hai dị nguyên tử là ngang nhau.
+So D, E, F, ta được thứ tự sau: D>F>E so 3 cấu trúc này bằng cấu trúc ap và cấu trúc sc thì gần như nhau, nhưng ở cấu trúc E và F có tương tác R’-R’ theo kiểu che khuất, rất kém bền, còn D không có tương tác nào hết nên bền nhất trong ba thằng. Còn E với F thì F có vẽ nhỉnh hơn, do xét từng cặp trục O-C và C-O, hai nhóm R và R’ ở vị trí đối nhau, nên tránh tương tác tốt hơn.
+So D, E, F, ta được thứ tự sau: D>E>F, so 3 cấu trúc này bằng cấu trúc ap và cấu trúc sc thì gần như nhau, nhưng khi nhìn vào công thức phối cảnh của D, ta thấy không có tương tác che khúât nào giữa hai lone-pair của hai dị nguyên tử. E và F có tương tác che khuất tương đương nhau, nhưng nhìn vào công thức Newman, ta thấy ở lon-pair vi phạm cấu trúc ap ở E, được giảm density nhiều hơn lone-pair vi phạm cấu trúc ap ở F, do khả năng acceptor C-R > C-H. Còn về các tương tác lệch trong E và F thì F vẫn có tương tác mạnh hơn, do E chỉ là tương tác giữa các nhóm thế, trong khi F là tương tác giữa các nhóm thế và lone-pair, nên nặng hơn nhiều.
+Một chi tiết nữa chỉ có thể nhìn thấy ở công thức phối cảnh, đó là chỉ có cấu trúc D mới tránh được tương tác tương tự Van der wall giữa các lone-pair giữa hai O với nhau, trong khi E, F với ba cấu trúc A, B, C đều bị “dính” tương tác này.
+Khi xét các tương tác giữa các nhóm thế của hai nguyên tử (ở đây là O) không liền kề nhau trong hệ thống, ta chỉ xét sự tương tác giữa các nhóm thế, vì lúc này, nhóm thế càng có nhiều nhánh, càng cồng kềnh, mức độ cồng kềnh thể hiện nhiều hơn sự tương tác giữa các lone-pair trên hai nguyên tử không liền kề nhau, do hai lone-pair “đứng yên” mà !!!

[bluemonster]

Bài này của thanhatbu_13:
Woaaaa hay quá!!
Anh nghi ngờ đến"!!: (giải thik thêm)
+tương tác giữa nO với nhóm có kích thước lớn ưu tiên (mạnh hơn) giữa hai nhóm kích thước lớn ấy với nhau(tiêu chuẩn Ap)!!! vì anh nghĩ bản chất của tương tác này phụ thụộc vào thể tích của nhóm tương tác, nhưng kích thước của H < cặp điện tử # metyl vậy với nhóm thế lớn hơn như etyl thì như thế nào!!

trong hai cấu dạng này thì cái nào bền hơn nếu em tuân thủ Ap.
VẬy như BM nói thì anh nghĩ Ap ko quan hệ quan với Sc,vì Sc dựa vào thuyết FMO còn Ap chỉ là vào tương tác Van Der Waals! như thế mức độ ảnh hưởng của nó sẽ khó nói, khó so sánh!!
Để xem cái nào mạnh hơn phải có số liệu thực nghiệm và tính toán cụ thể , trong trường hợp này anh cũng đã đồng ý, thứ tự ưu tiên nO ~ xích ma pLK rồi mới đến Van Der Waals! (AP, tương tác anti ,syn cũng có bản chất là lực VanDer waals),
Nhưng anh muốn chú ý khi mình xét cấu dạng này trong pha khí, thì sự phân cực của phân tử , tương tác lưỡng cực ảnh hưởng rất lớn đến tính bền của phân tử!!
Anh sẽ đọc bài của anh em kỷ hơn!!
(Do đang thi nên hơi thiếu t)
Chưa ngả ngũ mà đấy!!