Stereochemia 09, Szkoła, Chemia, Notatki, Chemia organiczna, Chemia organiczna

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
STEREOIZOMERY
*
Cz
Ģ
steczka chiralna
– nienakładalna na swoje
zwierciadlane odbicie.
Cz
Ģ
steczki achiralne
Enancjomery
– zwierciadlane odbicia
Izomery
(te same wzory sumaryczne, ró
Ň
ne struktury)
Izomery konstytucyjne
(ró
Ň
ne poł
Ģ
czenia mi
ħ
dzy atomami)
Stereoizomery
(te same poł
Ģ
czenia mi
ħ
dzy
atomami, ró
Ň
na orientacja w
przestrzeni)
Enancjomery
Diastereoizomery
Atom asymetryczny Ş
atom chiralny
Ş centrum stereogeniczne (stereocentrum)
F
H
H
CH
3
C
I
Br
C
H
H
C
Cl
CH
3
C
H
OCH
3
Cl
H
H
H
3
CH
2
C
Czasteczki chiralne nie mogĢ mieę płaszczyzny symetrii.
CzĢsteczki z 1 atomem chiralnym sĢ zawsze chiralne.
WiħkszoĻę naturalnych zw. organicznych – chiralne.
1
CH
3
H
H
O
C
COOH
CH
3
C
COOH
CH
3
H
2
N
HO
H
2
C
C
H
CH
3
kwas 2-aminopropanowy kw. 2-hydroxypropanowy 2-metylo-5-(1-metylo-
(alanina)
(kw. mlekowy)
etenylo)-2-cykloheksenon (karwon)
Kw. mlekowy - krew, miħĻnie – 1 enancjomer we krwi i miħĻniach,– mieszanina R i S w kwaĻnym
mleku czy owocach. Karwon (na rysunku ) odpowiada za zapach kopru, kminku; enancjomer –
spearmint.
CH
3
CH
3
P
C
2
H
5
N
CH
2
CH=CH
2
P
CH
3
S
CH
3
Ph
Ph
Ph
CH
2
Ph
CH
2
Ph
C
2
H
5
O
Ph
zw.fosfoniowe
sole amoniowe
fosfiny
sulfotlenki
Nie wszystkie
zwiĢzki chiralne posiadajĢ atom chiralny (stereocentrum).
Enancjomery
– fizyczne własnoĻci - identyczne (prócz aktywnoĻci optycznej)
schemat polarymetru
Izomery optyczne – prawoskrħtne - (+), lewoskrħtne – (-)
[ŋ]
t
ȹ
= ŋ/l
×
c
mieszanina racemiczna
H
H
C
C
2
H
5
CH
3
C
2
H
5
H
3
C
C
1 : 1
Br
Br
(+) -2-bromobutan (-) -2-bromobutan
[ŋ]
t
ȹ
= +23.1
°
[ŋ]
t
ȹ
= -23.1
°
czystoĻę optyczna; nadmiar enancjomeryczny (enantiomeric excess))
e.e. =
n(+) - n(-)
100% = [ŋ]
obs.
/[ŋ]
exp.
×
100%
n(+) + n(-)
2
Brak korelacji miħdzy czynnoĻciĢ optycznĢ a ułoŇeniem przestrzennym.
H
H
C
OH
CH
3
NaOH
H
2
O
C
OH
CH
3
HOOC
NaOOC
[ŋ]
D
= -3.5
°
[ŋ]
D
= +13.5
°
Robert Cahn, Christopher Ingold,
Vladimir Prolog ¼
konfiguracja
absolutna
Konfiguracja absolutna
R
i
S
(
rectus,
sinister
)
Ponad 100 lat temu arbitralnie przypisano wzglħdne połoŇenie w aldehydzie glicerynowym.
O
H
H
C
H
OHC
C
H
OH
C
CHO
CH
2
OH
HO
OH
HOH
2
C
[ŋ]
D
= + 8.7
°
CH
2
OH
[ŋ]
D
= - 8.7
°
D-(+)-2,3-dihydroksypropanal
L-(-)-2,3-dihydroksypropanal
(aldehyd D-glicerynowy)
1951 r. – ustalenie konfiguracji – potwierdzenie.
Zapis
: (
R
)-2-bromobutan (
R,S
)-2-bromobutan
(
R
)- (+)-2,3-dihydroksypropanal
Reguły Cahn’a, Ingolda, Preloga:
1. Oceı masħ atomowĢ atomów zwiĢzanych z chiralnym atomem;
2. Gdy 2 podstawniki nie róŇniĢ siħ masĢ pierwszego atomu, porównaj nastħpny;
o pierwszeıstwie decyduje pierwszy róŇnicujĢcy podstawnik:
H
CH
3
C
CH
2
OH
<
C
CH
3
H
H
C(C,H,H) < C(C,C,H)
H
CH
3
C
CH
2
CH
2
CCl
3
<
C
CH
3
H
H
3
3. Podwójne i potrójne wiĢzanie traktuj jak pojedyncze z podwojonĢ lub potrojonĢ iloĻciĢ atomów
na kraıcach wiĢzania wielokrotnego:
H
H
H
H
C
C
C
C
=
C
C
R
C
C
H
=
C C
H
R
C
C
C
C
O
O
C
=
C O
OH
OH
(
S
)-2-bromobutan – 6 projekcji:
Br
H
H
H
Br
Br
H
C
C
Br
CH
3
H
3
C
Br
H
C
2
H
5
CH
3
CH
3
C
2
H
5
Br
H
3
C
C
2
H
5
C
2
H
H
3
C
C
2
H
5
C
2
H
5
H
Projekcja Fischera:
Br
a
a
a
C
2
H
5
CH
3
b
c
b
c
d
c
b
H
d
d
Rotacja projekcji Fischera o 90
°
zmienia konfiguracjħ absolutnĢ.
H
Br
H
CH
3
180deg
90de
g
Br
C
2
H
5
C
2
H
5
Br
Br
C
2
H
5
H
3
C
H
CH
3
C
2
H
5
CH
3
H
R
S
R
R
Pojedyncza zamiana podstawników zmienia konfiguracjħ:
H
Cl
Cl
Br
Cl
Br
H
H
3
C
H
CH
3
CH
3
Br
R
S
R
Ustalanie konfiguracji na podstawie projekcji Fischera:
·
narysuj projekcjħ Fischera;
·
ustal kolejnoĻę podstawników;
·
dokonaj podwójnej zamiany, tak aby podst. o najniŇszej preferencji był na dole;
·
zidentyfikuj układ a, b, c ¼
R, S
4
CH
3
d
c
Br
Cl
a
b
b
a
OH
c
d
R
S
CzĢsteczki zawierajĢce kilka centrw stereogenicznych (chiralnych):
H
H H
CH
3
CCH
2
CH
3
H
3
C
CH
3
Br
R,S
Br
Cl
RR, RS, SR, SS
*
Enancjomery
: 2
R,
3
S
i
2S,
3
R o
raz 2
R
,3
R
i 2
S
,3
S
Diastereoizomery
: 2
R,
3
S
i 2
R,
3
R
lub 2
S
,3
S
2
S
,3
S
i 2
R,
3
S
lub 2
R,
3
S
Stereoizomery, które nie sĢ zwierciadlanymi odbiciami =
diastereoizomery
Diastereoizomery
– róŇne własnoĻci fizyczne i chemiczne.
Izomery
cis
i
trans

diastereoizomerami.
5
[ Pobierz całość w formacie PDF ]