Forbindelser med Flere Chirale Centre
Vi vende vores opmærksomhed ved siden molekyler, som har mere end én stereocenter. Vi starter med et fælles fire-carbon sukker kaldet D-erythrose.
En bemærkning om sukker nomenklatur: biokemikere bruge et særligt system til at henvise til stereokemi af sukker molekyler, som beskæftiger navne på historiske oprindelse i tillæg til den designatorkoder, ‘D’ og ‘L’., Du vil lære om dette system, hvis du tager en biokemi klasse. Vi vil bruge D / L-betegnelserne her til at henvise til forskellige sukkerarter, men vi vil ikke bekymre os om at lære systemet.
som du kan se, er D-erythrose et chiralt molekyle: C2 og C3 er stereocentre, som begge har R-konfigurationen. Derudover bør du lave en model for at overbevise dig selv om, at det er umuligt at finde et symmetriplan gennem molekylet, uanset konformationen. Har D-erythrose en enantiomer? Selvfølgelig gør det – hvis det er et chiralt molekyle, skal det., Enantiomeren af erythrose er dens spejlbillede, og er opkaldt L-erythrose (igen, du skal bruge modeller til at overbevise dig selv om, at disse spejlbilleder af erythrose er ikke superimposable).
Bemærke, at både chirale centre i L-erythrose både har S-konfiguration. I et par enantiomerer er alle chiralcentrene af den modsatte konfiguration.
Hvad sker der, hvis vi tegner en stereoisomer af erythrose, hvor konfigurationen er S ved C2 og R ved C3?, Denne stereoisomer, som er et sukker kaldet D-threose, er ikke et spejlbillede af erythrose. D-threose er en diastereomer af både D-erythrose og L-erythrose.
definition af diastereomers er enkel: hvis to molekyler er stereoisomerer (samme molekylære formel, samme forbindelse, andet arrangement af atomer i rummet), men er ikke enantiomerer, så de er diastereomers som standard. I praksis betyder det, at mindst en – men ikke alle – af chiralcentrene er modsatte i et par diastereomerer., Per definition er to molekyler, der er diastereomerer, ikke spejlbilleder af hinanden.
L-threose, enantiomeren af D-threose, har R-konfigurationen på C2 og S-konfiguration på C3. L-threose er en diastereomer af begge erythrose enantiomerer.
generelt vil en struktur med n stereocenters have 2n forskellige stereoisomerer. (Vi overvejer ikke for tiden stereokemi af dobbeltbindinger-det kommer senere)., Lad os for eksempel overveje glukosemolekylet i dets åbne kædeform (husk at mange sukkermolekyler kan eksistere i enten en åben kæde eller en cyklisk form). Der er to enantiomerer af glucose, kaldet D-glucose og L-glucose. D-enantiomeren er det almindelige sukker, som vores kroppe bruger til energi. Det har n = 4 stereocentre, så derfor er der 2n = 24 = 16 mulige stereoisomerer (inklusive selve D-glucose).,
L-glukose, alle af stereocenters er inverteret i forhold til D-glucose. Det efterlader 14 diastereomerer af D-glukose: dette er molekyler, hvor mindst en, men ikke alle, af stereocentrene er inverteret i forhold til d-glukose. En af disse 14 diastereomerer, et sukker kaldet D-galactose, er vist ovenfor: I D-galactose er en af fire stereocenter omvendt i forhold til D-glucose., Diastereomere, der kun adskiller sig i et stereocenter (ud af to eller flere) kaldes epimere. D-glucose og D-galactose kan derfor betegnes som epimere såvel som diastereomerer.eksempel 3.10
tegn strukturen af L-galactose, enantiomeren af D-galactose.
opløsning
eksempel 3.11
tegn strukturen af yderligere to diastereomerer af D-glucose. Man bør være en epimer.,
Løsningen
I alt, der er 210 = 1024 stereoisomerer i erythronolide B family: 1022 af disse er diastereomers af strukturen ovenfor, er enantiomeren af strukturen ovenfor, og den sidste er den struktur ovenfor.,
vi ved, at enantiomerer har identiske fysiske egenskaber og lige, men modsatte grader af specifik rotation. Diastereomere har i det mindste i teorien forskellige fysiske egenskaber-vi bestemmer ‘i teorien’, fordi nogle gange de fysiske egenskaber hos to eller flere diastereomere er så ens, at det er meget vanskeligt at adskille dem. Derudover er de specifikke rotationer af diastereomerer ikke relaterede-de kunne være det samme tegn eller modsatte tegn og lignende i størrelse eller meget forskellige.