Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

19: Детальніше про стереохімію

  • Page ID
    106062
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Основи структури і стереохімії були розглянуті в попередніх розділах досить докладно. Є, однак, практичні аспекти стереохімії, які ще не згадувалися, особливо стосовно хіральних сполук. Як, наприклад, можна розділити рацемічну суміш на складові енантіомери (роздільна здатність); які методи можна використовувати для встановлення конфігурації енантіомерів; як ми можемо визначити, чи вони чисті; і як ми переважно синтезуємо одну з пари енантіомерів (асиметричний синтез)? У цьому розділі деякі відповіді на ці питання будуть описані коротко.

    Оптична активність є асоційованим явищем хиральності і здавна використовується для моніторингу поведінки хіральних сполук. Коротка згадка про це робилася раніше (Розділ 5-1С), але тепер походження і вимір оптичного обертання будуть розглянуті більш детально.

    • 19.1: Плоскополяризоване світло та походження оптичного обертання
      Електромагнітне випромінювання передбачає поширення як електричних, так і магнітних сил. У кожній точці звичайного світлового променя є складове електричне поле і складове магнітне поле, які перпендикулярні один одному і коливаються у всіх напрямках, перпендикулярних напрямку, в якому поширюється промінь. У плоскополяризованому світлі складове електричне поле коливається, як у звичайному світлі, за винятком того, що напрямок коливань знаходиться в межах однієї площини.
    • 19.2: Питоме обертання
      Оптичне обертання є звичайним і найкориснішим засобом контролю енантіомерной чистоти хіральних молекул. Тому нам потрібно знати, які змінні впливають на величину оптичного обертання.
    • 19.3: Поділ або роздільна здатність енантіомерів
      Оскільки фізичні властивості енантіомерів ідентичні, їх рідко можна розділити простими фізичними методами, такими як фракційна кристалізація або дистиляція. Тільки під впливом іншого хірального речовини енантіомери поводяться по-різному, і практично всі методи дозволу енантіомерів засновані на цьому факті. Ми включаємо сюди обговорення основних методів вирішення.
    • 19.4: Енантіомерна чистота
      Енантіомерная чистота (або оптична чистота) визначається як дробове перевищення одного енантіомера над іншим. Це виражається через родимки (або ваги) двох енантіомерів і дорівнює відношенню спостережуваного оптичного обертання і до оптичного обертання або чистого енантіомера. Таким чином, рацемічна суміш має енантіомерную чистоту нуль. Будь-який інший енантіомерний склад в принципі можна визначити за умови, що суміш має вимірюване обертання і обертання чистого.
    • 19.5: Абсолютна та відносна конфігурація
      Ознака обертання плоскополяризованого світла енантіомером нелегко пов'язаний з його конфігурацією. Це справедливо навіть для речовин з дуже схожими структурами. Таким чином, враховуючи молочну кислоту з питомим обертанням +3,82°, і метиллактат при специфічному обертанні -8,25°, ми не можемо сказати з одного обертання, чи мають кислота і ефір однакове або різне розташування груп щодо хірального центру. Їх відносні конфігурації повинні бути отримані іншими способами.
    • 19.6: Конвенція R, S для позначення стереохімічних конфігурацій
      R, S або Can-Ingold-Prelog конвенція є систематичним способом позначення конфігурації, яка в кінцевому підсумку може замінити систему D, L, принаймні для простих сполук. Для позначення конфігурації хірального центру за угодою R, S групам в центрі присвоюється порядок пріоритету відповідно до певного набору правил, заснованих на атомних номерах.
    • 19.7: E, Z Позначення
      Багато сполук не можуть бути адекватно описані системою cis-trans. Система, яка проста у використанні та заснована на правилах послідовності, вже описаних для системи R, S, називається позначенням E, Z.
    • 19.8: Прохіральність
      Існує спеціальний термін для молекул, які є ахіральними, але які можуть бути перетворені в молекули з хіральними центрами за допомогою однієї хімічної реакції заміщення або додавання. Кажуть, що вони прохіральні.
    • 19.9: Оптична обертаційна дисперсія та круговий дихроїзм
      Тим не менш, було отримано багато інформації про структуру, конформацію та конфігурацію органічних сполук від вимірювань оптичного обертання як функції довжини хвилі (тобто оптичної обертальної дисперсії). Як і інші явища, пов'язані з взаємодією між електромагнітним випромінюванням і органічними молекулами, як в інфрачервоній, ультрафіолетовій та ЯМР-спектроскопії, оптичні обертальні дисперсійні криві часто досить чутливі до невеликих змін структури.
    • 19.10: Асиметричний синтез
      Якби можна було приготувати 2-гідроксипропаненітрил з етанолу та ціаністого водню за відсутності будь-якого хірального реагенту і виробляти надлишок одного енантіомера над іншим, це становило б абсолютний асиметричний синтез - тобто створення переважної хіральності (оптичної активності) в симетричній середовище з симетричних реагентів.
    • 19.11: Рацемізація
      Оптично активні похідні біфенілу рацемізуються, якщо два ароматичні кільця в будь-який час проходять через компланарну конфігурацію обертанням навколо центрального зв'язку. Це може бути спричинено більш-менш легко теплом, якщо 2,2'-ортозамінники не дуже великі. Спосіб рацемізації сполук з асиметричними атомами вуглецю є більш складним. Однією з можливостей було б чотиригранний хіральний вуглець, приєднаний до чотирьох груп, став планарним і ахіральним, не розриваючи жодних зв'язків.
    • 19.E: Детальніше про стереохімію (вправи)
      Це домашні вправи, які супроводжують главу 19 TextMap з основних принципів органічної хімії (Робертс та Касеріо).

    Автори та атрибуція

    Template:ContribRoberts