sloučeniny s více chirálními centry
obracíme naši pozornost vedle molekul, které mají více než jedno stereocenter. Začneme společným čtyřuhlíkovým cukrem zvaným D-erythrose.
poznámka o nomenklatuře cukru: biochemici používají speciální systém, který odkazuje na stereochemii molekul cukru a používá názvy historického původu kromě označení “ D “ A „L“., Dozvíte se o tomto systému, pokud budete mít třídu biochemie. Označení D / L zde použijeme k označení různých cukrů, ale nebudeme se starat o učení systému.
Jak můžete vidět, D-erythrose je chirální molekula: C2 a C3 jsou stereocenters, z nichž oba mají R konfigurace. Kromě toho byste měli vytvořit model, abyste se přesvědčili, že není možné najít rovinu symetrie přes molekulu, bez ohledu na konformaci. Má D-erythrose enantiomer? Samozřejmě, že ano-pokud se jedná o chirální molekulu, musí., Enantiomer erythrose je jeho zrcadlový obraz a je pojmenován L-erythrose (opět byste měli používat modely, abyste se přesvědčili, že tyto zrcadlové obrazy erythrose nejsou překrývatelné).
Všimněte si, že obě chirální centra v L-erytrose mají konfiguraci s. V páru enantiomerů mají všechna chirální centra opačnou konfiguraci.
co se stane, když nakreslíme stereoizomer erythrose, ve kterém je konfigurace s na C2 a R na C3?, Tento stereoizomer, což je cukr nazývaný d-threose, není zrcadlovým obrazem erythrose. D-threose je diastereomer D-erythrose i L-erythrose.
definice diastereomerů je jednoduchá: pokud jsou dvě molekuly stereoizomery (stejný molekulární vzorec, stejná konektivita, odlišné uspořádání atomů ve vesmíru), ale nejsou enantiomery, pak jsou ve výchozím nastavení diastereomery. Z praktického hlediska to znamená, že alespoň jedno – ale ne všechny – chirálních Center jsou naproti v páru diastereomerů., Podle definice dvě molekuly, které jsou diastereomery, nejsou zrcadlovými obrazy navzájem.
l-threose, enantiomer d-threose, má konfiguraci R na C2 a konfiguraci S na C3. L-threose je diastereomer obou erythrose enantiomerů.
struktura s n stereocentry bude mít obecně 2N různé stereoizomery. (Prozatím neuvažujeme o stereochemii dvojných vazeb-to přijde později)., Podívejme se například na molekulu glukózy ve formě otevřeného řetězce (připomeňme, že mnoho molekul cukru může existovat buď v otevřeném řetězci, nebo v cyklické formě). Existují dva enantiomery glukózy, nazývané D-glukóza a l-glukóza. D-enantiomer je běžný cukr, který naše tělo používá pro energii. Má n = 4 stereocentry, takže proto existují 2N = 24 = 16 možných stereoizomerů (včetně samotné D-glukózy).,
v L-glukóze jsou všechny stereocentry obráceny vzhledem k d-glukóze. To ponechává 14 diastereomerů D-glukózy: jedná se o molekuly, ve kterých je alespoň jeden, ale ne všechny stereocentry obráceny vzhledem k d-glukóze. Jeden z těchto 14 diastereomerů, cukr nazývaný d-galaktóza, je uveden výše: u d-galaktózy je jeden ze čtyř stereocentrů obrácen vzhledem k d-glukóze., Diastereomery, které se liší pouze v jednom stereocentru (ze dvou nebo více), se nazývají epimery. D-glukózu a D-galaktózu lze proto znovu použít jako epimery i diastereomery.
příklad 3.10
nakreslete strukturu L-galaktózy, enantiomeru d-galaktózy.
Řešení
Příklad 3.11
Nakreslete strukturu dva více diastereoizomerů D-glukózy. Jeden by měl být epimer.,
řešení
celkem je v rodině erythronolidu B 210 = 1024 stereoizomerů: 1022 z nich jsou diastereomery výše uvedené struktury, jeden je enantiomer rodiny erythronolidu B.struktura výše a poslední je struktura výše.,
víme, že enantiomery mají identické fyzikální vlastnosti a stejné, ale opačné stupně specifické rotace. Diastereoizomerů, alespoň teoreticky, mají různé fyzikální vlastnosti – stanoví, ‚teoreticky‘, protože někdy fyzikálních vlastností dvou nebo více diastereoizomerů jsou tak podobné, že je velmi obtížné je oddělit. Kromě toho jsou specifické rotace diastereomerů nesouvisející-mohou to být stejné nebo opačné znaky a podobné velikosti nebo velmi odlišné.