Az R,S-nómenklatúra alapelvei. Sztereokémiai nómenklatúra A szerves kémia szisztematikus nómenklatúrája: Útmutató az alapelveinek megértéséhez és alkalmazásához

és V. Prelog 1966-ban.

A Kahn-Ingold-Prelog szabályok különböznek a többi kémiai nómenklatúrától, mivel egy konkrét probléma megoldására összpontosítanak - a sztereoizomerek abszolút konfigurációjának leírására.

Enciklopédiai YouTube

1 / 3

Az enantiomerek nómenklatúrája a Kahn-Ingold-Prelog rendszer szerint

Az R/S-nómenklatúra szerinti név (Kahn-Ingold-Prelog rendszer), 2. példa

Ciklohexán konformációk

Feliratok

A már ismert ismereteink alapján, ha el akarjuk nevezni ezt a molekulát, először meg kell találnunk a leghosszabb szénláncot. Van egy kétszénláncunk és ennyi egyetlen csatlakozások, tehát etánnal van dolgunk. Írjuk le együtt az egészet. Az egyik szénatommal (nevezzük az 1. szénatomnak, ami a 2. szénatom lesz) van brómunk és fluorunk. Tehát nevezhetjük 1-brómnak, és brómot írunk a fluor elé, mert a „b” betűrendben az „f” elé kerül. 1-bróm-1-fluor, és most az etánnal van dolgunk. Két szénatomos láncunk van egyszeres kötéssel - fluor-etán. Ez a molekula neve. Csak szerettem volna megismételni az előző videók anyagát, amelyekben az organikus nómenklatúrát elemeztük. Most már több korábbi videó alapján is tudjuk, hogy ez is egy királis szén, és ha tükörképet csinálunk belőle, akkor ennek a molekulának lesz enantiomerje, ezek pedig egymás enantiomerjei. Tehát hogyan néz ki a tükörképe az 1-bróm-1-fluor-etán esetében? Itt lesz szénünk. Festsünk ugyanazokkal a színekkel. Még mindig lesz bróm az emeleten. A szénhez kapcsolódó metilcsoport most a bal oldalon lesz, CH3. A fluor az eddigiekhez hasonlóan a szén mögött lesz, a hidrogén pedig továbbra is kilóg a képből, de most jobbra. Ez a hidrogén. Emlékezetünk szerint 1-bróm-1-fluor-etánnak hívtuk, és 1-bróm-1-fluor-etánnak is fogjuk hívni ezt a molekulát, de ez két teljesen különböző molekula. Még akkor is, ha ugyanazokból a molekulákból állnak; azonos molekulaképletűek; ugyanaz az eszköz, vagyis ez a szén kapcsolódik hidrogénhez, fluorhoz és brómhoz; és ez a szén ugyanazokkal az elemekkel kapcsolódik; ez a szén szénhez és három hidrogénhez kapcsolódik; akárcsak ez; mindkettő sztereoizomer. Ezek sztereoizomerek, és ezek a tükörképek egymás tehát enantiomerek is. Valójában először is másképpen polarizálják a fényt, és teljesen másak Kémiai tulajdonságok kémiai és biológiai rendszerekben egyaránt. Ezért nem túl jó, ha ugyanazokat a neveket adjuk nekik. ebben a formában arra fogunk összpontosítani, hogyan lehet megkülönböztetni őket. Tehát hogyan jelöljük meg a köztük lévő különbségeket? Az itt használt elnevezési rendszert Kahn-Ingold-Prelog szabálynak hívják, de ez egy másik Kahn, nem én. Kannak írják, nem Khannak. A Kahn-Ingold-Prelog szabály az enantiomer, amelyet ma 1-bróm-1-fluor-etánnak nevezünk, és ez az enantiomer, az 1-bróm-1-fluor-etán megkülönböztetésének módja. Ez elég egyszerű. A legnehezebb elképzelni a molekula forgását a kívánt irányba, és kitalálni, hogy ez a molekula bal- vagy jobbkezes-e. Most ezt lépésről lépésre megértjük. A Cahn-Ingold-Prelog szabály szerint az első dolgunk a királis molekula azonosítása. Itt elég nyilvánvaló. Itt van szén. Fókuszáljon a bal oldali képre, amellyel kezdtük. 3 különböző csoporthoz kötődik. Most sorba kell rendeznünk a csoportokat rendszám szerint. Ha itt megnézzük, a brómból, hidrogénből, fluorból és szénből, amely közvetlenül kapcsolódik ehhez a szénhez, mi a legnagyobb atomszám? Itt a bróm – jelöljük sötétebb színnel. A bróm száma 35, a fluoré 9, a széné 6, végül a hidrogéneké 1. Ez azt jelenti, hogy ezek közül a bróm a legtöbb. Adjuk hozzá az 1-es számot. Utána jön a fluor. Ez a #2. #3 a szén. És a legtöbb kisszámú hidrogén, tehát a 4-es lesz. Most megszámoztuk őket, és a következő lépésben úgy kell elhelyezni a molekulát, hogy a legkisebb rendszámú csoport legyen a kép mögött. Helyezze el a molekula mögé. A hidrogénnek jelenleg a legkisebb a száma. A bróm a legnagyobb, a hidrogéné a legkisebb, ezért a molekula mögé kell helyeznünk. A képen most ő van előtte. És el kell helyeznünk a molekula mögé, és ez a legnehezebb – helyesen elképzelni. Emlékszünk, hogy a fluor hátul van; ez a kép jobb oldala; ez a rész kiáll a kép elé. Forgatást kell végrehajtanunk. Elképzelheti, hogy ebbe az irányba forgatjuk a molekulát és ... (rajzoljuk újra). Itt lesz szénünk. És mivel ez a forgás iránya, így körülbelül 1/3-át elforgattuk magunk körül, ami körülbelül 120 fok. Most a hidrogén van a fluor helyén. Itt van a hidrogén. A metilcsoport helyére most fluor került. Itt van a fluor. A szaggatott vonal mutatja, mi van mögötte. És ez a front. És a metilcsoport most hidrogén helyett. Most a kép előtt áll. Ő lesz a bal oldalon és kívül. Itt látható a kép előtt kiálló metilcsoport, kívül és balra. Itt lesz a metilcsoportunk. Csak annyit tettünk, hogy elforgattuk a képet 120 fokkal. Visszafelé haladtunk, ami az első lépés, miután azonosítottuk a királis szénatomot, és sorba rendeztük az elemeket rendszámuk szerint. Természetesen a bróm továbbra is a csúcson lesz. Most, hogy visszahelyeztük a legkisebb rendszámú molekulát, próbáljuk meg megnézni a másik 3 eloszlását. 4 molekulánk van. A legnagyobbat nézzük, ez a bróm, az 1. számú. A 2. a fluor, a 2., majd a 3. a metilcsoport. Egy szén kötődik ehhez a szénhez, itt van a #3. És a Cahn-Ingold-Prelog szabály szerint szó szerint az 1-ről a 2-re kell mennünk a 3-asra? Ebben az esetben menjünk ebbe az irányba. Az 1-től a 2-ig a 3-ig haladva az óramutató járásával megegyező irányban haladunk. A hidrogént most hagyjuk figyelmen kívül. Csak hátramarad. Az első lépés az volt, hogy visszafelé tájoljuk, mint a legkisebb molekulát. És maradt 3 nagy, és meghatároztuk az irányt, amerre az 1-es helyről a 2-re és a 3-ra kell haladnunk, ugye? Ebben az esetben az irány az óramutató járásával megegyező. Ha az óramutató járásával megegyező irányba haladunk, akkor molekulánkat jobbkezesnek nevezzük, vagy használhatjuk a latin jobb szót, ami úgy hangzik, mint rectus. Ezért most már nem csak 1-bróm-1-fluor-etánnak nevezhetjük ezt a molekulát, hanem a rectus szóból adjuk hozzá az R, R -t. Azt gondolhatnánk, hogy ez az angol jobbról (jobbról) származik, de látni fogjuk, hogy az S-t a bal oldalra használják, a sinister szóból, tehát az R betű még mindig a latinból származik. És ez a mi (R)-1-bróm-1-fluor-etánunk, itt van. Gondolhatod, hogy ennek fordítva kell lennie, az óramutató járásával ellentétes irányban kell forognia. Tegyük ezt gyorsan. Az ötlet ugyanaz. Ismerjük a legnagyobb elemet. Ez az 1-es brómszám. Az atomszámot tekintve a legnagyobb. A fluor a 2. a szén. a 3. a hidrogén. A hidrogént vissza kell helyeznünk, így vissza kell fordítanunk oda, ahol a fluor most van. Ha újra kell rajzolnunk ezt a molekulát, akkor itt van a szén. A tetején még mindig lesz bróm. De a hidrogént vissza fogjuk mozgatni, így a hidrogén most ott van, ahol a fluor volt. Itt a hidrogénünk. A metilcsoport, a 3 hidrogénatomot tartalmazó szén most oda fog költözni, ahol korábban a hidrogén volt. Most ki fog állni a kép elé, mivel ebbe az irányba forgattuk, és itt van a metilcsoportunk. És a fluor most oda kerül, ahol a metilcsoport volt, és itt van a fluor. Most a Kahn-Ingold-Prelog szabályt használva meghatározzuk, hogy ez az 1. számú, ez a 2. számú, csak atomszám alapján, ez a 3. számú. Az 1-től a 2-esig megyünk a No. 3. Pont ebbe az irányba. Óramutató járásával ellentétes irányban. Vagyis balra megyünk, vagy használhatjuk a baljósnak hangzó latin szót. A latin sinister szó az eredetiben „baloldalt” jelent. A modern angolban a "sinister" szó jelentése "baljós". De ennek semmi köze a latinhoz. Egyszerűen a bal szimbólumként fogjuk használni. Tehát megvan a molekula bal oldali változata. Ezt a változatot 1-bróm-1-fluor-etánnak nevezzük. Jelöljük S, S a sinister szóból, azaz balra, vagy az óramutató járásával ellentétes irányban: (S) -1-bróm-1-fluor-etán. Most már meg tudjuk különböztetni ezeket a neveket. Tudjuk, hogy ez két különböző konfiguráció. És ezt jelenti az S és R, és ha ezt ki akarjuk hozni belőle, akkor szó szerint le kell kapcsolnunk, és újra össze kell kapcsolnunk a különböző csoportokat. Vagyis valóban meg kell szakítani a kapcsolatokat. Valójában ezeket a csoportokat egy bizonyos módon fel kell cserélnie, hogy ebből az enantiomert megkapja. Mert különböző konfigurációjúak, és alapvetően különböző molekulák, sztereoizomerek, enantiomerek. Bármelyik név megfelel nekik… Feliratok az Amara.org közösségtől

A prioritás meghatározása

A modern IUPAC sztereokémiai nómenklatúrában a kettős kötések, sztereocentrumok és egyéb kiralitási elemek konfigurációi a következők alapján vannak hozzárendelve. relatív pozíció szubsztituensek (ligandumok) ezeken az elemeken. A Kahn - Ingold - Prelog szabályzata megállapítja a helyettesek szolgálati idejét, az alábbi, kölcsönösen alárendelt rendelkezések szerint.

A nagyobb rendszámú atom idősebb, mint egy kisebb rendszámú atom. A szubsztituensek összehasonlítását azon az atomon végezzük, amely közvetlenül kapcsolódik a sztereocentrumhoz vagy a kettős kötéshez. Minél nagyobb ennek az atomnak a rendszáma, annál régebbi a szubsztituens. Ha a szubsztituensek első atomja azonos, akkor az összehasonlítást a sztereocentrumtól két kötés távolságra lévő atomok (kettős kötés) alapján hajtják végre (a második réteg ún. atomjai). Ehhez az egyes szubsztituensekhez tartozó atomokat listában írjuk ki, csökkenő atomszám szerint, és ezeket a listákat soronként összehasonlítjuk. Az idősebb az a helyettes, akinek a javára az első különbség lesz. Ha a szubsztituensek szenioritása nem határozható meg a második réteg atomjaival, akkor az összehasonlítást a harmadik réteg atomjai végzik, és így tovább az első különbségig.
egy atom többel atomtömeg idősebb, mint egy kisebb atomtömegű atom. Ez a szabály általában az izotópokra vonatkozik, mivel azokat nem lehet rendszámuk alapján megkülönböztetni.
Sectionis- idősebb képviselők sectrans- képviselők. Ez a szabály a kettős kötéseket vagy sík négykoordinátás fragmentumokat tartalmazó szubsztituensekre vonatkozik.
diasztereomer szubsztituensek hasonlókkal(angolul tetszik) a diasztereomer szubsztituenseknél régebbi megnevezések, amelyekben eltérőek(angol ellentétben) megnevezések. Az előbbiek a megjelöléssel ellátott szubsztituenseket tartalmazzák RR, SS, MM, PP, szakaszszakasz, sectranssectrans, Szakasz, Ssectrans, MseccisÉs RM, SP. A második csoportba a megjelöléssel ellátott szubsztituensek tartoznak RS, MP, RP, SM, szakaszsecsectrans, Rsectrans, szakasz, PseccisÉs MSektrans.
Helyettes kinevezéssel R vagy M megjelölésű helyettesnél idősebb S vagy P .

A szabályokat egymás után egymás után alkalmazzák, ha az előzőt használó képviselők elsőbbsége nem állapítható meg. A 4. és 5. szabály pontos megfogalmazásáról jelenleg vita folyik.

Példák a felhasználásra

BAN BEN R/S- elnevezéstan

Konfiguráció hozzárendelése egy sztereó központhoz R vagy S A sztereocentrum körüli szubsztituensek (ligandumok) kölcsönös elrendeződése alapján történik. Ebben az esetben kezdetben a Cahn-Ingold-Prelog szabályok szerint határozzák meg a szenioritásukat, majd a molekula háromdimenziós képét úgy helyezzük el, hogy a junior szubsztituens a képsík mögé kerüljön, ami után a molekula iránya a fennmaradó szubsztituensek szenioritása csökken. Ha a precedencia az óramutató járásával megegyező irányban csökken, akkor a sztereóközpont konfigurációt jelöli R(lat. rectus - jobbra). Ellenkező esetben a konfiguráció jelölésre kerül S(lat. sinister - bal)

BAN BEN E/Z- elnevezéstan

A felső oldalak nómenklatúrájában

Fő cikk: Topness

A Kahn-Ingold-Prelog szabályokat síkbeli trigonális molekulák, például ketonok oldalainak jelölésére is használják. Például az aceton oldalai azonosak, mert a nukleofil megtámadása a síkmolekula mindkét oldaláról egyetlen terméket eredményez. Ha a nukleofil megtámadja a butanon-2-t, akkor a butanon-2 oldalai nem azonosak (enantiotopikusak), mivel a különböző oldalak támadásakor enantiomer termékek keletkeznek. Ha a keton királis, akkor az ellentétes oldalakhoz való kapcsolódás diasztereomer termékeket eredményez, ezért ezeket az oldalakat diasztereotópnak nevezzük.

A felső oldalak jelölésére használja a jelölést újraÉs si, amelyek rendre a karbonil csoport trigonális szénatomján lévő szubsztituensek csökkenő sorrendjének irányát tükrözik. Például az illusztráción az acetofenon molekula innen látható újra-oldalai.

Megjegyzések

. Letöltve: 2013. február 5. Archiválva az eredeti dátumból: 2013. február 14.
Cahn R. S., Ingold C., Prelog V. A molekuláris kiralitás specifikációja // Angew. Chem. Int. Szerk. - 1966. - 1. évf. 5, sz. 4. - P. 385–415. - DOI:10.1002/anie.196603851 .
Preferált IUPAC nevek. fejezet 9 . Letöltve: 2013. február 5.

SZTEREOKÉMIAI NÓMENKLATÚRA(a latin nyelvből menclatura - lista, lista), a szóközök kijelölésére szolgál. kémiai szerkezetek. kapcsolatokat. Általános elv sztereokémiai nómenklatúra (IUPAC szabályok, E szakasz) az, hogy a szóközök. a kapcsolat felépítése a nevek megváltoztatása nélkül hozzáadott előtagokkal jelöljük. és számozás bennük (bár néha sztereokémiai jellemzők határozhatják meg a választást a lehetséges alternatív módokon a fő áramkör számozása és kiválasztása).

A legtöbb sztereokémia középpontjában. A jelölés a szekvenciaszabály, amely egyértelműen megállapítja a szubsztituensek elsőbbségét. Közülük azokat tekintjük szeniornak, amelyekben egy nagy rendszámú atom közvetlenül kapcsolódik a vizsgált királis (lásd: Kiralitás) elemhez (például aszimmetrikus atom, kettős kötés, ciklus) (lásd a táblázatot). Ha ezek az atomok rangban megegyeznek, akkor vegyük figyelembe a „második réteget”, amely magában foglalja az „első réteg” stb. atomjaihoz kapcsolódó atomokat, amíg az első különbség meg nem jelenik; a kettős kötéssel összekapcsolt atomok száma megduplázódik a szenioritás meghatározásakor. Naib. Általános megközelítés az enán-tiomerek konfigurációjának megjelölésére - használd az R,S-t-rendszerek. Az R jelölés (lat. rectus-jobbról) kapja az egyik enantiomert, amelyben a modellt a junior szubsztituenssel ellentétes oldalról vizsgálva a többi szubsztituens szenioritása az óramutató járásával megegyező irányba esik. Az óramutató járásával ellentétesen csökkenő szolgálati idő az S-jelölésnek felel meg (a latin balról balra) (1. ábra).

A szubsztituensek időbeliségének növelése a királis központban:

Rizs. 1. A szerves vegyületekben lévő szubsztituensek rangjának meghatározására szolgáló séma.

A szénhidrátok, a-hidroxisavak, a-aminosavak esetében a D, L-rendszert is széles körben alkalmazzák, a tekintett aszimmetrikus konfigurációjának összehasonlítása alapján. központja a megfelelő gliceraldehid enantiomer konfigurációjával. Ha figyelembe vesszük a Fisher-vetületi formákatöszvér, az OH vagy NH 2 csoportok elhelyezkedését a bal oldalon az L (lat. laevusból - balra), a jobb oldalon - a D szimbólummal (lat. dexterből - jobbra):

Az s-diasztereomereket (klasszikus diasztereomereket) a legegyszerűbb esetekben mezo- és racém formáknak vagy eritro- és treoformáknak nevezzük:

Összetett szerkezeteknél, amikor mind a hat szubsztituens két aszimmetrikus. a központok eltérőek, más rendszereket javasoltak. Például a pref, parf (pref, parf)-megjelölések a Newman-képletekben az esés elsőbbségi sorrendjének figyelembevételén alapulnak (a sorozatszabály szerint): azonos esési iránnyal - pref (ang. priority reflektív), a ellentétes - parf (eng. priority antireflective ). Például:

A terek leírására. összekötő épületek. C = C kötéssel, valamint az eltérések kivételével ciklikusak, cisz és transz megjelöléseket használnak (ugyanazok vagy rokon szubsztituensek helyezkednek el a kettős kötés vagy ciklus síkjának egyik, illetve ellenkező oldalán),például. cisz-2-butén (I forma), transz-ciklobután-1,2-dikarbonsav (II).

Az ilyen elnevezések kétértelművé válnak az alkének, például az abC=Cde, oximok, azometinek esetében. Ezekben az esetekben alkalmazza Z,E - nómenklatúra[A kettős kötésben a vezető szubsztituensek rendre elhelyezkednek. egyenként(Z, német zusammen - együtt) és másként (E, németből.a kettős kötéssík entgegen-ellentétes) oldalai], pl.(Z)-2-klór-2-buténsav (III), (E,E)-benzil-dioxim (IV).

Három vagy több szubsztituens jelenlétében az aliciklusos molekulában. vagy ült. heterociklusos vegyületek az r,c,t nómenklatúrát használják. Az egyik szubsztituens a "referencia" -r (referencia, az angol hivatkozásból) van kiválasztva. Azon szubsztituensek esetében, amelyek a gyűrűsík egyik oldalán helyezkednek el egy referenciaatommal, használjuk a c jelölést (cisz-цuc-ból), a gyűrűsík másik oldalán lévő szubsztituenseknél a -ttransz-transz), pl. t-2-c-4-diklór-ciklopentán-M-karboúj készlet (V).

Számos szteroidnál a szóközök kijelölése. elhelyezkedésszubsztituensek egy feltételes lapos f-ly alapján készülnek.

A megfigyelőtől távol eső szubsztituensek a,közel a megfigyelőhöz - b. pl. 11b,17a,21-trihidroxi-4-pregnén-3,20-dion (

SZTEREOKÉMIAI NÓMENKLATÚRA

(a latin nyelvből menclatura - lista, lista), a szóközök kijelölésére szolgál. kémiai szerkezetek. kapcsolatokat. Az általános elv N.-val. (szabályok, E szakasz) az, hogy szóközök. a kapcsolat felépítése a nevek megváltoztatása nélkül hozzáadott előtagokkal jelöljük. és a bennük való számozás (bár néha sztereokémiai jellemzők határozhatják meg a lehetséges alternatív számozási módszerek és a főlánc megválasztását).

A legtöbb sztereokémia középpontjában. A jelölés a szekvenciaszabály, amely egyértelműen megállapítja a szubsztituensek elsőbbségét. Közülük azokat tekintjük idősebbnek, amelyek esetében a királisnak tekinthető (lásd. Kiralitás) elem (pl. aszimmetrikus atom, kettős kötés, ciklus) közvetlenül kapcsolódik egy nagy atomszámhoz (lásd a táblázatot). Ha ezek az atomok rangban azonosak, akkor vegyük figyelembe a „második réteget”, amely magában foglalja az „első réteg” stb. atomjaihoz kapcsolódó atomokat, amíg az első különbség meg nem jelenik; a kettős kötéssel összekapcsolt atomok száma megduplázódik a szenioritás meghatározásakor. Naib. az enantiomerek konfigurációjának meghatározására általános megközelítést alkalmazunk R,S-rendszerek. Az R jelölés (a lat. Rectus-jobbról) kapja az egyik enantiomert, amelyben a modellt a junior szubsztituenssel ellentétes oldalról vizsgálva a fennmaradó szubsztituensek szenioritása az óramutató járásával megegyező irányba esik. Az óramutató járásával ellentétesen csökkenő szolgálati idő az S-jelölésnek felel meg (a latin balról balra) (1. ábra).

A szubsztituensek időbeliségének növelése a királis központban:

Rizs. 1. A szerves vegyületekben lévő szubsztituensek rangjának meghatározására szolgáló séma.

A szénhidrátok, a-hidroxi-savak, a-aminosavak esetében a D, L-rendszert is széles körben használják, a tekintett aszimmetrikus konfigurációjának összehasonlítása alapján. központja a megfelelő gliceraldehid enantiomer konfigurációjával. A vetítés mérlegelésekor Fisher előtérbenöszvér az OH vagy NH 2 csoportok elhelyezkedését a bal oldalon az L (lat. laevusból - balra), a jobb oldalon - a D szimbólummal (lat. dexterből - jobbra) jelöli:

2. ábra. kétszögű.

A molekula konformációinak megjelöléséhez az SChS kötésekor adja meg a két szenior szubsztituens közötti j diéder (diéder) szög értékét (2. ábra), amelyet az óramutató járásával megegyezően számolunk, és hagyományos mértékegységekben fejezzük ki (egy egység 60°). , vagy használja a Newman f-lakhs vezető helyettesek helyének szóbeli megjelölését (3. ábra).

Rizs. 3. A butánkonformerek megnevezése (csillag az IUPAC szabályai szerint ajánlott).

Megvilágított.: IUPAC nómenklatúra szabályai kémiára, v.3, félkötet 2, M., 1983, p. 5-118; Nogradi M., Sztereokémia. Alapfogalmak és alkalmazás, ford. angolból, M., 1984. V. M. Potapov, M. A. Fedorovskaya.

Kémiai enciklopédia. - M.: Szovjet enciklopédia. Szerk. I. L. Knunyants. 1988 .

Nézze meg, mi a "SZTEREOKÉMIAI NÓMENKLATÚRA" más szótárakban:

A sztereokémia része, amely a molekulák konformációit, egymásba való átalakulását és a fizikai függőségét vizsgálja. és chem. sv konformációból. jellemzők. A molekula konformációi bomlanak. terek. az arány megváltozásakor fellépő molekula alakja. egyéniségének orientációja... Kémiai Enciklopédia

Nem tévesztendő össze az "izoméria" kifejezéssel atommagok". Izomerizmus (az izos egyenlő és a meros rész szóból, a görög része, vö. iso), az elemi összetételben és molekulatömegben azonos, de a ... ... Wikipédiában eltérő vegyületek (főleg szerves) létezése

Nem tévesztendő össze az "atommagok izomerizmusa" kifejezéssel. Izomerizmus (az izos egyenlő és a meros rész szóból, a görög része, vö. iso), az elemi összetételben és molekulatömegben azonos, de a ... ... Wikipédiában eltérő vegyületek (főleg szerves) létezése

- (görög anti prefix jelentése ellentétes; görög szin előtag jelentése kompatibilitás), előtagok, amelyek jelölik: 1) geometriai. kettős kötés izomerek =NCh és ChN = NCh. Például a benzaldoxim izomereiben a syn a közelséget jelzi ... ... Kémiai Enciklopédia

- (iso ... és görög meros részvényből, részből), vegyületek létezése (ch. arr. szerves), azonos összetételű és mol. tömeg, de fizikailag eltérő. és chem. Szent te. Ilyen Comm. hívott izomerek. J. Liebig és F. Wöhler vita eredményeként megállapították, ... ... Kémiai Enciklopédia

Tekintsük a bróm-fluor-klór-metán enantiomerek (12) és (13) példáján keresztül az abszolút konfiguráció elnevezési eljárásának főbb szakaszait.
Első lépés a szubsztituensek prioritási sorrendjének meghatározása egy aszimmetrikus atomnál.

Egy adott elem izotópjainak szenioritása tömegszámuk növekedésével nő.
Ennek megfelelően a bróm-fluor-klór-metánok molekuláiban a következő szubsztituensek sorrendje van:

Br > CI > F > H

A legidősebb helyettest a betűvel, a beosztásban következőt b betűvel jelöljük, és így tovább. (azaz amikor a b c d átmenet, a prioritás csökken):

Második fázis. A molekulát úgy rendezzük el, hogy a legfiatalabb szubsztituens kikerüljön a megfigyelőből (ebben az esetben egy szénatom takarja el), és a molekulát a szénkötés tengelye mentén tekintjük a junior szubsztituenssel:

Harmadik szakasz. Határozza meg, melyik irányt ESIK a képviselők beosztása a látókörünkben. Ha a szolgálati idő csökkenése az óramutató járásával megegyező irányban történik, R betűvel jelölve (a latin "rectus" jobbról). Ha a szolgálati idő az óramutató járásával ellentétes irányba esik, akkor a konfigurációt S betű jelöli (a latin "sinister" - balra).

Van egy emlékező szabály is, amely szerint az R-izomerben a szubsztituensek elsőbbségének csökkenése ugyanabban az irányban történik, mint az R betű felső része, az S-izomerben pedig ugyanabban az irányban. aminek az S betű felső része a következő:

Most már írhatunk teljes nevek enantiomerek, amelyek egyértelműen jelzik abszolút konfigurációjukat:

Hangsúlyozni kell, hogy a szterzoizomer konfiguráció R vagy S jelölése az aszimmetrikus atomon lévő mind a négy szubsztituens prioritási sorrendjétől függ. Tehát az alábbi molekulákban az F, CI és Br atomok térbeli elrendezése az X csoporthoz képest megegyezik:

De, kijelölés ezeknek a molekuláknak az abszolút konfigurációja lehet azonos vagy eltérő. Ezt az adott X csoport természete határozza meg.

Egy számban kémiai reakció az aszimmetrikus szénatomon lévő szubsztituensek térbeli elrendezése megváltozhat, például:

A (16) és (17) molekulákban a H, D (deutérium) és F atomok térbeli elrendezése az X és Z szubsztituensekhez viszonyítva tükörben ellentétes:

Ezért azt mondjuk, hogy ebben a reakcióban történt konfiguráció megfordítása.

Kijelölés A Kahn-Ingold-Prelog rendszer által meghatározott abszolút konfiguráció a (16)-ból (17)-be való átmenet során változhat vagy változatlan maradhat. Ez az X és Z csoportoktól függ, amelyek befolyásolják az aszimmetrikus atomon lévő szubsztituensek prioritási sorrendjét, például:

A megadott példákban nem lehet konverzióról beszélni abszolút konfiguráció, mivel a kiindulási vegyület és a reakciótermék nem izomerek (lásd fent, 20. oldal). Ugyanakkor az egyik enantiomer átalakulása egy másikká az abszolút konfiguráció megfordítása:

VI. Két aszimmetrikus atommal rendelkező molekulák.
Diasztereomerek.

Ha egy molekulában több aszimmetrikus atom van, akkor a Fisher-projekciók felépítésében megjelennek sajátosságok, valamint új típusú sztereoizomerek közötti kapcsolat, ami az egyet tartalmazó molekulák esetében hiányzik
aszimmetrikus atom.

Tekintsük a 2-bróm-3-klór-bután egyik sztereoizomerére Fisher-projekciók megalkotásának elvét.

A zárójelben lévő bejegyzés (2S,3S) azt jelenti, hogy a 2-es számú szénatom S-konfigurációjú. Ugyanez vonatkozik a 3-as számú szénatomra is. A molekulában lévő atsmok a szerves vegyületek elnevezésére vonatkozó IUPAC-szabályok szerint vannak számozva.
Az aszimmetrikus atomok ebben a molekulában C(2) és C(3) szénatomok. Mivel ez a molekula a központi C-C kötéshez képest különböző konformációkban létezhet, meg kell egyezni, hogy melyik konformációra építjük fel a Fischer-projekciót. Emlékeztetni kell arra, hogy a Fisher vetítés csak erre készült elhomályosult alakzat, ráadásul olyan, amelyben a molekula szénláncát alkotó C atomok ugyanabban a síkban helyezkednek el.
Alakítsuk át a fent látható molekulát egy elhomályosított konformációvá, és fordítsuk úgy, hogy a szénlánc függőleges legyen. Az így kapott ék alakú vetület a molekula olyan elrendezésének felel meg, amelyben az összes C-C kötés a rajz síkjában van:

Forgassuk el a teljes molekulát 90°-kal a központi C-C kötéshez képest anélkül, hogy a konformációját megváltoztatnánk úgy, hogy a CH 3 csoportok a rajz síkja alá kerüljenek. Ebben az esetben a C(2)-hez és C(3)-hoz kapcsolódó Br, CI atomok és hidrogénatomok a rajz síkja felett lesznek. Vetítsünk egy így orientált molekulát a rajz síkjára (a sík alatti atomokat felfelé, a sík feletti atomokat lefelé) ugyanúgy, mint az egy aszimmetrikus atommal rendelkező molekula esetében:

Az így kapott vetületben érthető, hogy csak a központi C-C csatlakozás a rajz síkjában fekszik. A C(2)-CH 3 és C(3)-CH 3 kötések tőlünk távolodnak. A C(2) és C(3) atomok kötései a H, Br és CI atomokkal felénk irányulnak. A C(2) és C(3) atomokat a függőleges és vízszintes vonalak metszéspontjain értjük. Természetesen a kapott vetítés használatakor be kell tartania a fenti szabályokat (lásd a szabályokat).
Több aszimmetrikus atommal rendelkező molekuláknál a sztereoizomerek száma általában 2 n, ahol n az aszimmetrikus atomok száma. Ezért a 2-bróm-3-klór-butánnak 2 2-4 sztereoizomernek kell lennie. Ábrázoljuk őket Fischer-vetületekkel.

Ezek a sztereoizomerek két csoportra oszthatók: A és B. Az A (I és P) izomerek a tükörsíkban reflexiós művelettel kapcsolódnak össze - ezek enantiomerek (antipódok). Ugyanez vonatkozik a B csoportba tartozó izomerekre is: a III és IV is enantiomerek.

Ha összehasonlítjuk az A csoport bármelyik sztereoizomerjét a B csoport bármelyik sztereoizomerével, azt találjuk, hogy nem tükör antipódok.

így az I és a III diasztereomerek. Hasonlóképpen, a diasztereomerek egymáshoz képest I és IV, II és III, II és IV.

Előfordulhatnak olyan esetek, amikor az izomerek száma kisebb, mint a 2 n képlet által megjósolt. Ilyen esetek fordulnak elő, amikor a kiralitási központok környezetét ugyanaz az atomcsoport (vagy atomcsoport) hozza létre, például a 2,3-dibróm-butánok molekuláiban:

(* Az V és a VI molekulák királisak, mivel nem tartalmazzák az S n csoport szimmetriaelemeit. Mindazonáltal mind V, mind VI-nek van egy egyszerű C 2 forgási szimmetriatengelye, amely átmegy a központi CC kötés közepén, merőlegesen Ebben a példában látható, hogy a királis molekulák nem feltétlenül aszimmetrikusak).

Könnyen belátható, hogy a VII. és VII. vetületek "ugyanazt a vegyületet ábrázolják: ezek a vetületek a rajz síkjában 180°-kal elforgatva teljesen egyesülnek egymással. A VII molekulában könnyen észlelhető egy merőleges szimmetriasík a központi CC kötéshez és annak központján áthaladva Ilyenkor aszimmetrikus atomok vannak a molekulában, de általában a molekula akirális.Az ilyen molekulákból álló vegyületeket ún. mezo formák. A mezoforma nem képes elforgatni a fény polarizációs síkját, azaz optikailag inaktív.

Definíció szerint az (V) és (VI) enantiomerek bármelyike, valamint a mezoforma egymáshoz képest diasztereomer.

Mint ismeretes, fizikai tulajdonságok Az enantiomerek azonosak (kivéve a sík polarizált fénnyel való kapcsolatot). Más a helyzet a diasztereomerekkel, mivel ezek nem tükör-antipódok. Fizikai tulajdonságaik ugyanúgy különböznek, mint a szerkezeti izomerek tulajdonságai. Ezt az alábbiakban mutatjuk be, példaként a borkősavval.

VII Relatív konfiguráció. eritro-treo-jelölés.

Az "abszolút konfiguráció" fogalmától eltérően a "relatív konfiguráció" kifejezést legalább kétféleképpen használják. Így a relatív konfiguráció alatt egy vegyület szerkezetét értjük, amelyet valamely „kulcs” modellhez képest kémiai átmenetek segítségével határoznak meg. Ily módon egyszerre meghatározták a szénhidrátmolekulák aszimmetrikus atomjainak konfigurációját a glicerinaldehidhez képest. Ugyanakkor valami ilyesmit indokoltak: "Ha a (+)-gliceraldehid az alábbi konfigurációval rendelkezik, akkor a kémiai átalakulással hozzákapcsolt szénhidrát ilyen-olyan konfigurációjú aszimmetrikus atomokkal rendelkezik."

Később, amikor az abszolút konfiguráció meghatározására szolgáló radiográfiás módszert kidolgozták, kiderült, hogy ebben az esetben helyes az a sejtés, hogy a (+)-gliceraldehid az ábrázolt konfigurációval rendelkezik. Ezért a szénhidrátok aszimmetrikus atomjainak konfigurációinak hozzárendelése is helyes.

A "relatív konfiguráció" kifejezésnek más jelentése is van. A diasztereomerek összehasonlítására használják a különbségek alapján a kiválasztott csoportok relatív helyzete az egyes diasztereomereken belül. Ebben a tervben hivatkoznak a relatív konfigurációra az IUPAC kémiai nómenklatúra szabályai. Tekintsünk két módot az aszimmetrikus atomokkal rendelkező diasztereomerek relatív konfigurációjának (a molekulán belüli csoportok kölcsönös elrendeződésének) megjelölésére [vannak diasztereomerek aszimmetrikus atomok nélkül, például cisz- és transz-alkének (lásd alább, 52. o.)] a 2-bróm-3-klór-bután (1)-(1 V) sztereoizomerek példájával.

Az első változatban az eritro- és treo- konfigurációleírókat használjuk. Ezzel egyidejűleg összehasonlítjuk a Fischer-projekcióban két aszimmetrikus atomon lévő azonos szubsztituensek elrendezését. Sztereoizomerek, amelyekben az aszimmetrikus szénatomoknál ugyanazok a szubsztituensek találhatók az egyik oldalon a függőleges vonaltól, ún eritro izomerek. Ha az ilyen csoportok különböző oldalakon a függőleges vonaltól, majd beszélj róla három izomerek. Az (I) - (IV) vegyületekben ilyen referenciacsoportok a hidrogénatomok, és ezek a vegyületek a következő elnevezéseket kapják:

Ez azt mutatja, hogy az enantiomerek relatív konfigurációjának megjelölése ugyanaz, de a diasztereomerek esetében eltérő. Ez azért fontos, mert az enantiomerek abszolút konfigurációjának meghatározása még ma sem egyszerű feladat. Ugyanakkor meglehetősen könnyű megkülönböztetni a diasztereomereket, például NMR-spektrumok segítségével. Ebben az esetben a "A spektrumból az következik, hogy a reakció eredményeként eritro-2-bróm-3-klór-bután keletkezik" kifejezés azt jelenti, hogy az (I) vagy (II) enantiomerek egyikéről beszélünk. vagy (I) és (P)] racemát (melyik az ismeretlen), de nem a (III) vagy (IV) vegyületekre vonatkozik. Hasonlóképpen, a „Treo-2-bróm-3-klór-butánnal van dolgunk” kifejezés azt jelenti, hogy a (III) és (IV) vegyületre vonatkozik, de nem az (I) vagy (II) vegyületre.
Ezekre a jelölésekre például a következőképpen emlékezhet. Az eritroizomerben ugyanazok a szubsztituensek ugyanabba az irányba "néznek", mint az "a" betű elemei.
Az erythro- és treo- előtagok a szénhidrátok nevéből származnak: treose és erythrose. A nagyszámú aszimmetrikus atomot tartalmazó vegyületek esetében más sztereokémiai leírókat is alkalmaznak, amelyek szintén a szénhidrátok nevéből származnak (ribo-, lyxo-, glüko- stb.).

A relatív konfiguráció megjelölésének egy másik változatában az R* és S* szimbólumok használatosak, ebben az esetben az aszimmetrikus atom, amelynek a legkisebb száma (az IUPAC nómenklatúra szabályai szerint), abszolút konfigurációjától függetlenül, megkapja az R* leírót. Az (I) - (IV) vegyületek esetében a brómmal kapcsolatos szénatom. Az R* leíró ebben a molekulában a második aszimmetrikus atomra is vonatkozik, ha mindkét aszimmetrikus atom abszolút konfigurációjának jelölése megegyezik (mindkét R vagy mindkét S). Ezt a molekulák esetében kell megtenni (III. ) és (IV). Ha egy molekulában az aszimmetrikus atomok abszolút konfigurációja eltérő jelölésű (I. és II. molekula), akkor a második aszimmetrikus atom az S* leírót kapja.

Ez a relatív konfigurációs jelölés lényegében egyenértékű az eritro-treo jelöléssel: az enantiomerek jelölése azonos, a diasztereomerek jelölése azonban eltérő. Természetesen, ha az aszimmetrikus atomok nem ugyanazokat a szubsztituenseket tartalmazzák, akkor a relatív konfigurációt csak az R* és S* leírók segítségével lehet jelölni.

VIII. Eljárások az enantiomerek szétválasztására.

Azok a természetes anyagok, amelyek molekulái királisak, egyedi enantiomerek. Ha a királis centrum egy lombikban vagy ipari reaktorban végrehajtott kémiai reakció során keletkezik, akkor racemátot kapunk, amely egyenlő mennyiségben két enantiomer. Ez felveti az enantiomerek szétválasztásának problémáját annak érdekében, hogy mindegyiket egyedi állapotban kapjuk meg. Ehhez speciális technikákat, úgynevezett módszereket alkalmaznak. racemát hasítás.

Pasteur módszer.

L. Pasteur 1848-ban fedezte fel, hogy a vizes oldatok borkősav nátrium-ammóniumsója ((+)- és (-)-borkősav racemátja), bizonyos körülmények között kétféle kristály válik ki, amelyek tárgyként és tükörképeként különböznek egymástól. Pasteur mikroszkóppal és csipesszel szétválasztotta ezeket a kristályokat, és a (+)-borkősav és a (-)-borkősav tiszta sóit kapta. A racemátok felhasításának ezt a módszerét, amely az enantiomerek spontán kristályosodásán alapul két különböző kristálymódosulatban, "Pasteur-módszernek" nevezték. Ez a módszer azonban nem mindig alkalmazható. Jelenleg körülbelül 300 pár enantiomer ismeretes, amelyek képesek ilyen "spontán kristályosodásra" kristályok formájában. különböző formák. Ezért más módszereket fejlesztettek ki az enantiomerek elválasztására.