Principiile nomenclaturii R,S. Nomenclatura stereochimică Nomenclatura sistematică a chimiei organice: un director pentru înțelegerea și aplicarea principiilor sale de bază

și V. Prelog în 1966.

Regulile Kahn-Ingold-Prelog diferă de alte nomenclaturi chimice, deoarece sunt concentrate pe rezolvarea unei probleme specifice - descrierea configurației absolute a stereoizomerilor.

YouTube enciclopedic

1 / 3

Nomenclatura enantiomerilor conform sistemului Kahn-Ingold-Prelog

Nume conform nomenclaturii R/S (sistem Kahn-Ingold-Prelog), exemplu 2

Conformații de ciclohexan

Subtitrări

Acum, pe baza a ceea ce știm deja, dacă vrem să dăm un nume acestei molecule, trebuie mai întâi să găsim cel mai lung lanț de carbon. Avem un lanț cu două atomi de carbon și atât conexiuni unice, deci avem de-a face cu etan. Să scriem totul împreună. Cu unul dintre carbonii pe care îi avem, (să-i spunem primul carbon, care va fi al 2-lea carbon), avem brom și fluor. Deci îl putem numi 1-brom și scriem brom înainte de fluor, deoarece „b” vine înaintea „f” în ordine alfabetică. 1-bromo-1-fluor, iar acum avem de-a face cu etan. Avem un lanț cu doi atomi de carbon cu legături simple - fluoretan. Acesta este numele moleculei. Am vrut doar să repet materialul videoclipurilor anterioare în care analizam nomenclatura organică. Acum știm deja, pe baza mai multor videoclipuri anterioare, că acesta este și un carbon chiral și, dacă îl facem o imagine în oglindă, vom avea un enantiomer pentru această moleculă și vor fi enantiomeri unul pentru celălalt. Deci, cum arată imaginea în oglindă pentru 1-bromo-1-fluoretan? Aici vom avea carbon. Să pictăm cu aceleași culori. Vom avea în continuare brom la etaj. Gruparea metil care se atașează de carbon va fi acum pe partea stângă, CH3. Fluorul, ca și înainte, va fi în spatele carbonului, iar hidrogenul va ieși în continuare din imagine, dar acum în dreapta. Acesta este hidrogen. După cum ne amintim, l-am numit 1-bromo-1-fluoretan și vom numi această moleculă și 1-bromo-1-fluoretan, dar acestea sunt două molecule complet diferite. Chiar dacă sunt formate din aceleași molecule; au aceeași formulă moleculară; același dispozitiv, adică acest carbon este conectat la hidrogen, fluor și brom; iar acest carbon este legat de aceleași elemente; acest carbon este legat de carbon și trei hidrogeni; la fel ca acesta; ambii sunt stereoizomeri. Aceștia sunt stereoizomeri și sunt imaginea în oglindă fiecare deci sunt si enantiomeri. De fapt, ei, în primul rând, polarizează lumina diferit și au complet diferit Proprietăți chimice atât în sistemele chimice cât și în cele biologice. Prin urmare, nu este foarte bine să le dăm aceleași nume. în această formă, ne vom concentra asupra modului de a face distincția între ele. Deci, cum etichetăm diferențele dintre ele? Sistemul de numire pe care îl vom folosi aici se numește regula Kahn-Ingold-Prelog, dar este un Kahn diferit, nu sunt eu. Se scrie Kan, nu Khan. Regula Cahn-Ingold-Prelog este o modalitate de a face distincția între acest enantiomer, pe care îl numim acum 1-brom-1-fluoretan, și acest enantiomer, 1-brom-1-fluoretan. Este destul de simplu. Cea mai dificilă parte este să ne imaginăm rotația moleculei în direcția dorită și să ne dăm seama dacă această moleculă este stângaci sau dreptaci. Acum vom înțelege acest lucru pas cu pas. Primul lucru pe care îl facem, conform regulii Cahn-Ingold-Prelog, este să identificăm molecula chirală. Este destul de evident aici. Aici avem carbon. Concentrați-vă pe imaginea din stânga cu care am început. El este conectat la 3 grupuri diferite. Acum trebuie să sortăm grupurile după numărul atomic. Dacă ne uităm aici, din brom, hidrogen, fluor și carbon, care este legat direct de acel carbon, care este cel mai mare număr atomic? Iată brom - să-l marchem cu o culoare mai închisă. Numărul bromului este 35, cel al fluorului este 9, cel al carbonului este 6 și, în sfârșit, cel al hidrogenului este 1. Adică, dintre ele, bromul are cel mai mare număr. Să-i atribuim numărul 1. După ce vine fluorul. Acesta este numărul 2. #3 este carbon. Și majoritatea numar mic hidrogen, deci va fi numărul 4. Acum le-am numerotat, iar următorul pas este poziționarea moleculei astfel încât grupul cu cel mai mic număr atomic să fie în spatele imaginii. Poziționați-l în spatele moleculei. Hidrogenul are cel mai mic număr în acest moment. Bromul are cel mai mare, hidrogenul are cel mai mic, așa că trebuie să-l plasăm în spatele moleculei. În imagine, el se află acum în fața ei. Și trebuie să o plasăm în spatele moleculei, iar aceasta este cea mai grea parte - să ne imaginăm corect. Ne amintim că fluorul este în spate; aceasta este partea dreaptă a imaginii; aceasta parte iese in fata imaginii. Trebuie să facem o rotație. Vă puteți imagina că rotim molecula în această direcție și... (să desenăm din nou). Aici vom avea carbon. Și din moment ce acesta este direcția de rotație, l-am rotit cu aproximativ 1/3 în jurul nostru, ceea ce înseamnă aproximativ 120 de grade. Acum, hidrogenul este în locul fluorului. Aici este hidrogenul. Fluorul este acum în locul acestei grupări metil. Aici este fluor. Linia punctată arată ce este în spate. Și acesta este partea din față. Și gruparea metil este acum în loc de hidrogen. Acum stă în fața imaginii. Ea va fi pe stânga și afară. Iată grupul metil care iese în fața imaginii, în exterior și în stânga. Aici va fi grupul nostru metil. Tot ce am făcut a fost doar să rotim imaginea cu 120 de grade. Am făcut-o să meargă înapoi, care este primul pas după ce am identificat carbonul chiral și am sortat elementele după numărul lor atomic. Desigur, bromul va fi în continuare în vârf. Acum că am plasat înapoi molecula cu cel mai mic număr atomic, să încercăm să ne uităm la distribuția celorlalte 3. Avem 4 molecule. Ne uităm la cel mai mare, este brom, nr. 1. Nr. 2 este fluor, nr. 2, iar apoi nr. 3 este grupul metil. Avem un carbon legat de acest carbon, aici avem # 3. Și conform regulii Cahn-Ingold-Prelog, trebuie să trecem literalmente de la #1 la #2 la #3? În acest caz, să mergem în această direcție. Trecand de la #1 la #2 la #3, urmam in sensul acelor de ceasornic. Să ignorăm hidrogenul deocamdată. El rămâne doar în urmă. Primul pas a fost orientarea lui înapoi ca cea mai mică moleculă. Și am rămas cu 3 mari, și am stabilit direcția în care trebuie să trecem de la #1 la 2 și #3, nu? În acest caz, direcția este în sensul acelor de ceasornic. Dacă ne mișcăm în sensul acelor de ceasornic, atunci molecula noastră se numește dreptaci sau putem folosi cuvântul latin pentru drept, care sună ca rectus. Prin urmare, acum putem numi această moleculă nu doar 1-bromo-1-fluoretan, ci adăugați R, R - din cuvântul rectus. S-ar putea să credeți că aceasta este din dreapta engleză (dreapta), dar vom vedea că S este folosit pentru partea stângă, de la cuvântul sinistru, deci litera R este încă din latină. Și acesta este (R)-1-bromo-1-fluoretanul nostru. Iată-l. Puteți ghici că acesta ar trebui să fie invers, ar trebui să se rotească în sens invers acelor de ceasornic. Să facem asta repede. Ideea este aceeași. Cunoaștem cel mai mare element. Acesta este numărul de brom 1. Este cel mai mare din punct de vedere al numărului atomic. Fluorul este numărul 2. Carbonul este numărul 3. Hidrogenul este numărul 4. Ceea ce trebuie să facem este să punem hidrogenul înapoi, așa că va trebui să-l întoarcem acolo unde este fluorul acum. Dacă trebuie să redesenăm această moleculă, atunci aici avem carbon. În vârf, va mai fi brom. Dar vom muta hidrogenul înapoi, așa că hidrogenul este acum acolo unde era fluorul. Aici este hidrogenul nostru. Gruparea metil, carbonul cu 3 hidrogeni, se va muta acum acolo unde era hidrogenul. Acum va ieși în față în fața imaginii, deoarece l-am rotit în acea direcție, și aici este grupul nostru de metil aici. Și fluorul se mută acum acolo unde a fost grupul metil și aici avem fluor. Acum, folosind regula Kahn-Ingold-Prelog, determinăm că acesta este numărul 1, acesta este numărul 2, doar după numărul atomic, acesta este numărul 3. Trecem de la nr. 1 la nr. 2 la nr. 3. Chiar în această direcție. În sens invers acelor de ceasornic. Cu alte cuvinte, mergem la stânga sau putem folosi cuvântul latin care sună sinistru. Cuvântul latin sinistru în original înseamnă „stânga”. În engleza modernă, cuvântul „sinistru” înseamnă „sinistru”. Dar nu are nimic de-a face cu latina. Îl vom folosi pur și simplu ca simbol pentru stânga. Deci, avem versiunea din stânga a moleculei. Vom numi această variantă, Acest enantiomer 1-bromo-1-fluoretan. Să-l notăm S, S din cuvântul sinistru, adică stânga, sau în sens invers acelor de ceasornic: (S) -1-brom-1-fluoretan. Acum putem distinge aceste nume. Știm că acestea sunt două configurații diferite. Și asta reprezintă S și R și, dacă vom face asta din asta, va trebui să ne deconectăm și să reconectam diferitele grupuri. Adică trebuie să rupeți efectiv legăturile. Și, de fapt, trebuie să schimbați aceste grupuri într-un anumit mod pentru a obține acest enantiomer de la acesta. Pentru că au configurații diferite și, practic, sunt molecule diferite, stereoizomeri, enantiomeri. Oricare dintre aceste nume li se potrivește... Subtitrări ale comunității Amara.org

Determinarea precedenței

În nomenclatura stereochimică modernă IUPAC, configurațiile de legături duble, stereocentri și alte elemente de chiralitate sunt atribuite pe baza poziție relativă substituenți (liganzi) la aceste elemente. Regulile Kahn - Ingold - Prelog stabilesc vechimea deputaților, conform următoarelor prevederi care se subordonează reciproc.

Un atom cu un număr atomic mai mare este mai vechi decât un atom cu un număr atomic mai mic. Comparația substituenților se realizează pe atomul care este conectat direct la stereocentrul sau legătura dublă. Cu cât numărul atomic al acestui atom este mai mare, cu atât substituentul este mai vechi. Dacă primul atom al substituenților este același, comparația este efectuată de atomi care sunt la două legături distanță de stereocentru (legătură dublă) (așa-numiții atomi ai celui de-al doilea strat). Pentru a face acest lucru, acești atomi pentru fiecare substituent sunt trecuți ca o listă în ordinea descrescătoare a numărului atomic și aceste liste sunt comparate rând cu rând. Seniorul este deputatul în favoarea căruia va fi prima diferență. Dacă vechimea substituenților nu poate fi determinată de atomii celui de-al doilea strat, comparația este efectuată de atomii celui de-al treilea strat și așa mai departe până la prima diferență.
un atom cu mai mult masă atomică mai vechi decât un atom cu o masă atomică mai mică. Această regulă se aplică de obicei izotopilor, deoarece nu pot fi distinși după numărul lor atomic.
Sectionis- deputați mai în vârstă sectrans- deputati. Această regulă se aplică substituenților care conțin legături duble sau fragmente plane cu patru coordonate.
substituenţi diastereomeri cu asemenea(ca în engleză) denumirile mai vechi decât substituenții diastereomerici cu disimilare(eng. spre deosebire de) denumiri. Primele includ substituenți cu denumirile RR, SS, MM, PP, sectionissectionis, sectranssectrans, Rsecția, Ssectrans, Mseccisși RM, SP. Al doilea grup include substituenți cu denumiri RS, MP, RP, SM, sectionsecsectrans, Rsectrans, Sectiunea, Pseccisși MSektrans.
deputat cu desemnare R sau M mai în vârstă decât deputatul cu desemnarea S sau P .

Regulile se aplică secvenţial una după alta, dacă nu este posibilă determinarea priorităţii deputaţilor care folosesc cea precedentă. Formularea exactă a regulilor 4 și 5 este în prezent în discuție.

Exemple de utilizare

LA R/S- nomenclatura

Atribuirea unei configurații unui centru stereo R sau S se realizează pe baza aranjamentului reciproc al substituenților (liganzilor) în jurul stereocentrului. În acest caz, la început, vechimea lor este determinată conform regulilor Cahn-Ingold-Prelog, apoi imaginea tridimensională a moleculei este poziționată astfel încât substituentul junior să fie situat în spatele planului imaginii, după care direcția de se determină scăderea vechimii substituenţilor rămaşi. Dacă precedența scade în sensul acelor de ceasornic, atunci este indicată configurația stereocentrului R(lat. rectus - dreapta). În caz contrar, se notează configurația S(lat. sinistru - stânga)

LA E/Z- nomenclatura

În nomenclatura laturilor superioare

Articolul principal: Topness

Regulile Kahn-Ingold-Prelog sunt, de asemenea, folosite pentru a desemna laturile moleculelor trigonale plane, cum ar fi cetonele. De exemplu, părțile laterale ale acetonei sunt identice, deoarece atacarea nucleofilului de pe ambele părți ale moleculei plane are ca rezultat un singur produs. Dacă nucleofilul atacă butanona-2, atunci părțile laterale ale butanonei-2 nu sunt identice (enantiotopice), deoarece produsele enantiomerice se formează atunci când atacă părți diferite. Dacă cetona este chirală, atunci atașarea la părțile opuse va avea ca rezultat produse diastereomerice, astfel încât aceste părți sunt numite diastereotopice.

Pentru a desemna părțile superioare utilizați notația reși si, care reflectă, respectiv, direcția de ordine descrescătoare a substituenților la atomul de carbon trigonal al grupării carbonil . De exemplu, în ilustrație, molecula de acetofenonă este văzută din re-laturi.

Note

. Consultat la 5 februarie 2013. Arhivat din originalul 14 februarie 2013.
Cahn R. S., Ingold C., Prelog V. Specificația chiralității moleculare // Angew. Chim. Int. Ed. - 1966. - Vol. 5, nr. 4 . - P. 385–415. - DOI:10.1002/anie.196603851 .
Nume IUPAC preferate. Capitolul 9 . Preluat la 5 februarie 2013.

NOMENCLATURA STEREOCHIMICĂ(din latină în menclatura - listă, listă), are scopul de a desemna spații. structuri chimice. conexiuni. Principiu general nomenclatura stereochimică (reguli IUPAC, secțiunea E) este aceea că spațiile. structura conexiunii notate prin prefixe adăugate la nume fără a schimba aceste nume. și numerotarea în ele (deși uneori caracteristicile stereochimice pot determina alegerea dintre posibile moduri alternative numerotarea şi selectarea circuitului principal).

În centrul celei mai multe stereochimie. notația constă în regula secvenței, care stabilește fără ambiguitate precedența substituenților. Aceia dintre ei sunt considerați seniori, în care un atom cu un număr atomic mare este conectat direct cu elementul chiral considerat (vezi Chiralitate) (de exemplu, atom asimetric, legătură dublă, ciclu) (vezi tabel). Dacă acești atomi sunt la fel ca vechime, atunci se consideră „al doilea strat”, care include atomii asociați cu atomii „primului strat”, etc., până când apare prima diferență; numărul de atomi legați printr-o legătură dublă se dublează la determinarea vechimii. Naib. abordare generală la desemnarea configurației enan-thiomers - utilizați R,S-sisteme. Denumirea R (din lat. rectus-dreapta) primește unul dintre enantiomeri, în care, luând în considerare modelul din partea opusă substituentului junior, vechimea substituenților rămași scade în sensul acelor de ceasornic. Scăderea vechimii în sens invers acelor de ceasornic corespunde desemnării S (din latină sinister-stânga) (Fig. 1).

Creșterea vechimii substituenților la centrul chiral:

Orez. 1. Schema de determinare a vechimii substituenților în compuși organici.

Pentru carbohidrați, a-hidroxiacizi, a-aminoacizi, sistemul D, L este de asemenea utilizat pe scară largă, pe baza unei comparații a configurației considerate asimetrice. centru cu configurația enantiomerului corespunzător al gliceraldehidei. Când luăm în considerare formele de proiecție Fishercatâr, locația grupurilor OH sau NH 2 în stânga este indicată prin simbolul L (din lat. laevus - stânga), în dreapta - prin simbolul D (din lat. dexter - dreapta):

S-Diastereomerii (diastereomerii clasici) în cele mai simple cazuri sunt desemnați ca forme mezo- și racemice sau eritro- și treo-forme:

Pentru structuri complexe, când toți cei șase substituenți sunt doi asimetrici. centrele sunt diferite, au fost propuse alte sisteme. De exemplu, desemnările pref, parf (pref, parf) se bazează pe luarea în considerare a ordinii de precedență în scădere (conform regulii de succesiune) în formulele lui Newman: cu aceeași direcție de cădere - pref (ing. reflectiv de prioritate), cu opus - parf (ing. prioritate antireflex ). De exemplu:

Pentru a descrie spații. clădiri de legătură. cu o legătură C \u003d C, precum și ciclică în cazurile care exclud discrepanțe, folosesc denumirile cis și trans (aceiași substituenți sau înrudiți sunt localizați, respectiv, pe una și pe părțile opuse ale planului dublei legături sau ciclului),de exemplu. cis-2-butenă (forma I), acid trans-ciclobutan-1,2-dicarboxilic (II).

Astfel de denumiri devin ambigue pentru alchene precum abC=Cde, oxime, azometine. În aceste cazuri, aplicați Z,E - nomenclatură[Sustituenții superiori din legătura dublă sunt localizați respectiv. unul câte unul(Z, din germană zusammen - împreună) și diferit (E, din germană.entgegen-opuse) laturile planului dublei legături], de ex.Acid (Z)-2-clor-2-butenă (III), (E,E)-benzildioximă (IV).

În prezența a trei sau mai mulți substituenți în molecula aliciclică. sau sat. heterociclic compușii folosesc nomenclatura r,c,t. Unul dintre substituenți este ales pentru „referință” -r (referință, din referința engleză). Pentru substituenții aflați pe o parte a planului inelului cu un atom de referință, utilizați denumirea c (din cis-цuc), pentru substituenții de pe cealaltă parte a planului inelului-t (dintrans-trans), de ex. t-2-c-4-diclor-ciclopentan-M-carbo kit nou (V).

Într-un număr de steroizi, desemnarea spațiilor. Locațiesubstituenții sunt făcuți pe baza unui f-ly plat condițional.

Substituenții departe de observator sunt a,aproape de observator - b. de exemplu, 11b,17a,21-trihidroxi-4-pregnen-3,20-dionă (

NOMENCLATURA STEREOCHIMICĂ

(din latină în menclatura - listă, listă), are scopul de a desemna spații. structuri chimice. conexiuni. Principiul general al lui N. cu. (reguli, secțiunea E) este că spațiile. structura conexiunii notate prin prefixe adăugate la nume fără a schimba aceste nume. și numerotarea în ele (deși uneori caracteristicile stereochimice pot determina alegerea între posibilele metode alternative de numerotare și alegerea lanțului principal).

În centrul celei mai multe stereochimie. notația constă în regula secvenței, care stabilește fără ambiguitate precedența substituenților. Aceia dintre ei sunt considerați seniori, pentru care cu chiralul considerat (vezi. Chiralitate) (de exemplu, atom asimetric, legătură dublă, ciclu) este direct legat de un număr atomic mare (vezi tabelul). Dacă acești atomi sunt identici ca vechime, atunci luați în considerare „al doilea strat”, care include atomii asociați cu atomii „primului strat”, etc., până când apare prima diferență; numărul de atomi legați printr-o legătură dublă se dublează la determinarea vechimii. Naib. o abordare generală a desemnării configurației enantiomerilor este de a folosi R,S-sisteme. Denumirea R (din lat. Rectus-dreapta) primește unul dintre enantiomeri, în care, luând în considerare modelul din partea opusă substituentului junior, vechimea substituenților rămași scade în sensul acelor de ceasornic. Scăderea vechimii în sens invers acelor de ceasornic corespunde desemnării S (din latină sinister-stânga) (Fig. 1).

Creșterea vechimii substituenților la centrul chiral:

Orez. 1. Schema de determinare a vechimii substituenților în compuși organici.

Pentru carbohidrați, a-hidroxiacizi, a-aminoacizi, sistemul D, L este de asemenea utilizat pe scară largă, pe baza unei comparații a configurației considerate asimetrice. centru cu configurația enantiomerului corespunzător al gliceraldehidei. Când luăm în considerare proiecția Fisher forecatâr locația grupurilor OH sau NH 2 în stânga este indicată prin simbolul L (din lat. laevus - stânga), în dreapta - prin simbolul D (din lat. dexter - dreapta):

Fig.2. unghi diedru.

Pentru a desemna conformațiile moleculei, indicați valoarea unghiului diedric (diedric) j dintre cei doi substituenți seniori la legarea SChS (Fig. 2), care este numărată în sensul acelor de ceasornic și exprimată în unități convenționale (o unitate este 60 °) , sau folosiți denumiri verbale ale deputaților seniori ai locației din Newman f-lakhs (Fig. 3).

Orez. 3. Denumirile conformerelor butanului (asterisc marcat recomandat de regulile IUPAC).

Lit.: Reguli de nomenclatură IUPAC pentru chimie, v.3, semi-volumul 2, M., 1983, p. 5-118; Nogradi M., Stereochimie. Concepte de bază și aplicare, trad. din engleză, M., 1984. V. M. Potapov, M. A. Fedorovskaya.

Enciclopedie chimică. - M.: Enciclopedia Sovietică. Ed. I. L. Knunyants. 1988 .

Vezi ce este „NOMENCLATURA STEREOCHIMICĂ” în alte dicționare:

Secțiune de stereochimie care studiază conformațiile moleculelor, interconversiile lor și dependența de fizică. si chimic. sv din conformatie. caracteristici. Conformaţiile moleculei decomp. spatii. forma moleculei care apare atunci când raportul se modifică. orientarea individului său... Enciclopedia chimică

A nu se confunda cu termenul „izomerism” nuclee atomice". Izomerie (din izos equal și meros share, parte din greacă, cf. iso), existența compușilor (în principal organici), identici ca compoziție elementară și greutate moleculară, dar diferiți în ... ... Wikipedia

A nu se confunda cu termenul „Izomerismul nucleelor atomice”. Izomerie (din izos equal și meros share, parte din greacă, cf. iso), existența compușilor (în principal organici), identici ca compoziție elementară și greutate moleculară, dar diferiți în ... ... Wikipedia

- (greacă anti prefix care înseamnă opus; greacă syn prefix înseamnă compatibilitate), prefixe care denotă: 1) geometric. izomerii duble legătură =NCh și ChN=NCh. De exemplu, în izomerii benzaldoximei, syn indică apropierea ... ... Enciclopedia chimică

- (din iso ... si greaca meros share, part), existenta compusilor (ch. arr. organic), identici ca compozitie si mol. masa, dar diferită fizic. si chimic. Sf. tu. Un astfel de comunicat. numit izomerii. Ca urmare a controversei dintre J. Liebig și F. Wöhler, s-a stabilit ...... Enciclopedia chimică

Să luăm în considerare principalele etape ale procedurii de denumire a configurației absolute folosind exemplul enantiomerilor bromfluoroclormetan (12) și (13).
Primul pas este de a determina ordinea de prioritate a substituenților la un atom asimetric.

Vechimea izotopilor unui element dat crește odată cu creșterea numărului lor de masă.
În conformitate cu aceasta, avem următoarea ordine de prioritate a substituenților din moleculele de bromofluorclormetan:

Br > CI > F > H

Cel mai înalt deputat va fi notat cu litera a, următorul în vechime cu litera b și așa mai departe. (adică, când a b c d trece, precedența scade):

Faza a doua. Aranjam molecula în așa fel încât cel mai tânăr substituent să fie îndepărtat din observator (în acest caz, acesta va fi ascuns de un atom de carbon) și luăm în considerare molecula de-a lungul axei legăturii de carbon cu substituentul junior:

A treia etapă. Stabiliți în ce direcție CADERE vechimea deputaţilor în câmpul nostru de viziune. Dacă scăderea vechimii are loc în sensul acelor de ceasornic, notat cu litera R (din latinescul „rectus” dreapta). Dacă vechimea scade în sens invers acelor de ceasornic, atunci configurația este notată cu litera S (din latinescul „sinistru” - stânga).

Există, de asemenea, o regulă mnemonică conform căreia scăderea precedenței substituenților în izomerul R are loc în aceeași direcție în care este scrisă partea superioară a literei R, iar în izomerul S - în aceeași direcție în în care partea superioară a lui S este scrisă:

Acum putem scrie nume complete enantiomeri care indică fără ambiguitate configurația lor absolută:

Trebuie subliniat că desemnarea configurației sterzoizomerului ca R sau S depinde de ordinea de prioritate a tuturor celor patru substituenți la atomul asimetric. Deci, în moleculele prezentate mai jos, aranjamentul spațial al atomilor F, CI și Br în raport cu grupul X este același:

In orice caz, desemnare configurația absolută a acestor molecule poate fi aceeași sau diferită. Acest lucru este determinat de natura grupului specific X.

Într-un număr reactie chimica aranjarea spațială a substituenților pe un atom de carbon asimetric se poate modifica, de exemplu:

În moleculele (16) și (17), aranjarea spațială a atomilor H, D (deuteriu) și F în raport cu substituenții X și Z este oglindă:

Prin urmare, spunem că în această reacție sa întâmplat inversarea configurației.

Desemnare configurația absolută, determinată de sistemul Kahn-Ingold-Prelog, în trecerea de la (16) la (17) se poate modifica sau rămâne aceeași. Depinde de grupele X și Z specifice care afectează ordinea de prioritate a substituenților pe atomul asimetric, de exemplu:

În exemplele date, este imposibil să vorbim despre conversie configurație absolută, deoarece compusul de pornire și produsul de reacție nu sunt izomeri (vezi mai sus, p. 20). În același timp, transformarea unui enantiomer în altul este o inversare a configurației absolute:

VI. Molecule cu doi atomi asimetrici.
Diastereomeri.

Dacă într-o moleculă există mai mulți atomi asimetrici, în construcția proiecțiilor Fisher apar caracteristici, precum și tip nou relația dintre stereoizomeri, care este absentă în cazul moleculelor cu unul
atom asimetric.

Să luăm în considerare principiul construirii proiecțiilor Fisher pentru unul dintre stereoizomerii 2-bromo-3-clorbutanului.

Introducerea dintre paranteze (2S,3S) înseamnă că atomul de carbon numărul 2 are o configurație S. Același lucru este valabil și pentru atomul de carbon numărul 3. Atsm-urile din moleculă sunt numerotate în conformitate cu regulile IUPAC pentru denumirea compușilor organici.
Atomii asimetrici din această moleculă sunt atomi de carbon C(2) și C(3). Deoarece această moleculă poate exista în diferite conformații în raport cu legătura centrală C-C, este necesar să cădem de acord pentru ce conformație vom construi proiecția Fischer. Trebuie amintit că proiecția Fisher este construită numai pentru conformatie eclipsata, mai mult, una în care atomii de C care alcătuiesc lanțul de carbon al moleculei sunt situați în același plan.
Să transformăm molecula prezentată mai sus într-o conformație eclipsată și să o întoarcem astfel încât lanțul de carbon să fie vertical. Proiecția în formă de pană rezultată corespunde unui astfel de aranjament al moleculei, în care toate legăturile C-C sunt în planul desenului:

Să rotim întreaga moleculă cu 90° față de legătura centrală C-C fără a-i schimba conformația, astfel încât grupările CH 3 să treacă sub planul desenului. În acest caz, atomii Br, CI și atomii de hidrogen asociați cu C(2) și C(3) vor fi deasupra planului desenului. Să proiectăm o moleculă orientată în acest fel pe planul desenului (proiectăm atomi sub plan în sus; atomi situati deasupra planului - în jos) în același mod ca și în cazul unei molecule cu un atom asimetric:

In proiectia astfel obtinuta se intelege ca numai centrala Conexiune C-C se află în planul desenului. Legăturile C(2)-CH3 și C(3)-CH3 sunt direcționate departe de noi. Legăturile atomilor C(2) și C(3) cu atomii H, Br și CI sunt îndreptate spre noi. Atomii C(2) și C(3) sunt menționați la punctele de intersecție ale liniilor verticale și orizontale. Desigur, atunci când utilizați proiecția rezultată, trebuie să respectați regulile de mai sus (vezi regulile).
Pentru moleculele cu mai mulți atomi asimetrici, numărul de stereoizomeri este în cazul general 2 n , unde n este numărul de atomi asimetrici. Prin urmare, pentru 2-bromo-3-clorbutan trebuie să existe 2 2 - 4 stereoizomeri. Să le înfățișăm folosind proiecțiile Fischer.

Acești stereoizomeri pot fi împărțiți în două grupe: A și B. Izomerii A (I și P) sunt legați printr-o operație de reflexie în planul oglinzii - aceștia sunt enantiomeri (antipozi). Același lucru este valabil și pentru izomerii grupei B: III și IV sunt, de asemenea, enantiomeri.

Dacă comparăm orice stereoizomer al grupului A cu orice stereoizomer al grupului B, aflăm că nu sunt antipozi în oglindă.

Astfel, I și III sunt diastereomeri. În mod similar, diastereomerii sunt relativ unul față de celălalt I și IV, II și III, II și IV.

Pot exista cazuri în care numărul de izomeri este mai mic decât cel prezis de formula 2 n . Astfel de cazuri apar atunci când mediul centrelor de chiralitate este creat de același set de atomi (sau grupuri de atomi), de exemplu, în moleculele de 2,3-dibromobutani:

(* Moleculele V și VI sunt chirale, deoarece nu au elemente de simetrie ale grupului S n. Totuși, atât V cât și VI au o axă de rotație simplă de simetrie C 2 care trece prin mijlocul legăturii centrale C-C, perpendicular pe planul desenului.În acest exemplu se poate observa că moleculele chirale nu sunt neapărat asimetrice).

Este ușor de observat că proiecțiile VII și VII „înfățișează același compus: aceste proiecții sunt complet combinate între ele atunci când sunt rotite cu 180 ° în planul desenului. În molecula VII, un plan de simetrie este ușor de detectat, perpendicular pe legătura centrală C-C și trecând prin centrul acesteia.În acest caz, există atomi asimetrici în moleculă, dar în general molecula este achirală.Compușii formați din astfel de molecule se numesc forme mezo. Mezo-forma nu este capabilă să rotească planul de polarizare a luminii, adică este optic inactivă.

Prin definiție, oricare dintre enantiomeri (V) și (VI) și forma mezo sunt diastereomeri unul față de celălalt.

După cum se știe, proprietăți fizice Enantiomerii sunt identici (cu excepția relației cu lumina polarizată plană). Situația este diferită cu diastereoizomerii, deoarece nu sunt antipozi în oglindă. Proprietățile lor fizice diferă în același mod cu proprietățile izomerilor structurali. Acest lucru este prezentat mai jos folosind acizii tartric ca exemplu.

VII Configurație relativă. eritro-treo-notaţie.

Spre deosebire de conceptul de „configurație absolută”, termenul de „configurație relativă” este folosit în cel puțin două moduri. Astfel, configurația relativă este înțeleasă ca structura unui compus determinată în raport cu un model „cheie” prin intermediul tranzițiilor chimice. În acest fel, a fost determinată la un moment dat configurația atomilor asimetrici din moleculele de carbohidrați în raport cu gliceraldehida. În același timp, ei au raționat cam așa: „Dacă (+)-gliceraldehida are configurația prezentată mai jos, atunci carbohidratul asociat cu ea prin transformări chimice are o astfel de configurație de atomi asimetrici”.

Mai târziu, când a fost dezvoltată metoda radiografică pentru determinarea configurației absolute, s-a arătat că în acest caz presupunerea că (+)-gliceraldehida are configurația descrisă este corectă. Prin urmare, atribuirea configurațiilor atomilor asimetrici în carbohidrați este, de asemenea, corectă.

Termenul „configurație relativă” are un alt sens. Este utilizat atunci când se compară diastereomerii prin diferențe în poziţia relativă a grupurilor selectateîn cadrul fiecărui diastereomer. În acest plan se face referire la configurația relativă în regulile nomenclaturii IUPAC pentru chimie. Să luăm în considerare două moduri de a desemna configurația relativă (aranjarea reciprocă a grupurilor într-o moleculă) a diastereomerilor cu atomi asimetrici [există diastereomeri fără atomi asimetrici, de exemplu, cis- și trans-alchenele (vezi mai jos, p. 52)] folosind exemplul stereoizomerilor 2-brom-3-clorobetan (1)-(1V).

În prima variantă se folosesc descriptorii de configurare erythro- și threo-. În același timp, se compară aranjamentul substituenților identici la doi atomi asimetrici în proiecția Fischer. Stereoizomeri în care se află aceiași substituenți la atomi de carbon asimetrici pe una din fețe din linia verticală, numită izomeri eritro. Dacă astfel de grupuri sunt pe laturi diferite de pe linia verticală, apoi vorbiți despre izomerii treo. În compușii (I) - (IV), astfel de grupuri de referință sunt atomi de hidrogen, iar acești compuși primesc următoarele denumiri:

Aceasta arată că denumirea configurației relative pentru enantiomeri este aceeași, dar pentru diastereomeri este diferită. Acest lucru este important, deoarece determinarea configurației absolute a enantiomerilor nu este o sarcină ușoară nici măcar în prezent. În același timp, este destul de ușor să distingem diastereomerii, de exemplu, folosind spectre RMN. În acest caz, sintagma „Din spectru rezultă că în urma reacției se obține eritro-2-bromo-3-clorbutan” înseamnă că vorbim despre unul dintre enantiomeri: (I) sau (II) [ sau un racemat constând din (I) și (P)] (care este necunoscut), dar nu despre compușii (III) sau (IV). În mod similar, expresia „Avem de-a face cu treo-2-bromo-3-clorobutan” înseamnă că compușii (III) și (IV) se referă, dar nu (I) sau (II).
Vă puteți aminti aceste notații, de exemplu, după cum urmează. În izomerul eritro, aceiași substituenți „arata” în aceeași direcție, ca elementele literei „a”.
Prefixele eritro- și treo- provin de la denumirile carbohidraților: treoză și eritroză. În cazul compuşilor cu un număr mare de atomi asimetrici se folosesc alţi descriptori stereochimici, derivaţi tot din denumirile de glucide (ribo-, lyxo-, gluco- etc.).

Într-o altă versiune a denumirii configurației relative se folosesc simbolurile R* și S*. În acest caz, atomul asimetric care are cel mai mic număr (în conformitate cu regulile nomenclaturii IUPAC), indiferent de configurația sa absolută, primește descriptorul R*. În cazul compuşilor (I) - (IV) este atomul de carbon asociat cu brom. Descriptorul R* este dat și celui de-al doilea atom asimetric din această moleculă dacă denumirile configurației absolute ale ambilor atomi asimetrici sunt aceleași (ambele R sau ambii S). Acest lucru ar trebui făcut în cazul moleculelor (III). ) și (IV). Dacă configurația absolută a atomilor asimetrici dintr-o moleculă are o denumire diferită (moleculele I și II), atunci al doilea atom asimetric primește descriptorul S*

Această notație de configurație relativă este în esență echivalentă în notația eritro-treo: enantiomerii au aceeași notație, dar diastereomerii au notații diferite. Desigur, dacă atomii asimetrici nu au aceiași substituenți, atunci configurația relativă poate fi indicată doar folosind descriptorii R* și S*

VIII Metode de separare a enantiomerilor.

Substanțele naturale ale căror molecule sunt chirale sunt enantiomeri individuali. Dacă centrul chiral apare în cursul unei reacții chimice efectuate într-un balon sau într-un reactor industrial, se obține un racemat care conține sume egale doi enantiomeri. Aceasta ridică problema separării enantiomerilor pentru a obține fiecare dintre ei într-o stare individuală. Pentru a face acest lucru, se folosesc tehnici speciale, numite metode. clivaj racemat.

metoda Pasteur.

L. Pasteur în 1848 a descoperit că din solutii apoase sare de sodiu-amoniu a acidului tartric (racemat de acizi (+)- și (-)-tartric), în anumite condiții, precipită două tipuri de cristale, care se deosebesc între ele ca obiect și imaginea lui în oglindă. Pasteur a separat aceste cristale cu un microscop și o pensetă și a obținut săruri pure de acid (+)-tartric și acid (-)-tartric. Această metodă de scindare a racemaților, bazată pe cristalizarea spontană a enantiomerilor în două modificări cristaline diferite, a fost numită „metoda Pasteur”. Cu toate acestea, această metodă nu este întotdeauna aplicabilă. În prezent, se cunosc aproximativ 300 de perechi de enantiomeri care sunt capabili de o astfel de „cristalizare spontană” sub formă de cristale. forme diferite. Prin urmare, au fost dezvoltate și alte metode pentru a separa enantiomerii.