Compounds with Multiple Kiral Centers
we turn our attention next to molecules which have more than one stereocenter. Aloitamme yhteisestä nelihiilisestä sokerista nimeltä D-erytrose.
huomautus sokerinimikkeistöstä: biokemistit käyttävät erityistä järjestelmää viitatakseen sokerimolekyylien stereokemiaan, jossa käytetään nimityksiä ” D ” ja ”L”., Opit tästä järjestelmästä, jos käyt biokemian kurssin. Käytämme tässä D/L-nimityksiä viittaamaan eri sokereihin, mutta emme ole huolissamme järjestelmän oppimisesta.
kuten näette, D-erytrose on kiraalinen molekyyli: C2 ja C3 ovat stereokentereitä, joilla molemmilla on R-konfiguraatio. Lisäksi sinun pitäisi tehdä malli vakuuttaaksesi itsesi siitä, että on mahdotonta löytää symmetriatasoa molekyylin läpi konformaatiosta riippumatta. Onko D-erytrosella enantiomeeri? Tietenkin se tekee – jos se on kiraalinen molekyyli, sen täytyy., Erytrosen enantiomeeri on sen peilikuva, ja sen nimi on L-erytrose (jälleen kerran, sinun pitäisi käyttää malleja vakuuttaaksesi itsesi siitä, että nämä erytrosen peilikuvat eivät ole päällekkäisiä).
Huomaa, että molemmat kiraaliset keskukset L-erythrose molemmat ovat S-kokoonpano. Enantiomeeriparissa kaikki kiraaliset keskukset ovat vastakkaista konfiguraatiota.
mitä tapahtuu, jos piirretään erytroseen stereoisomeeri, jossa konfiguraatio on s C2: ssa ja R: ssä C3: ssa?, Tämä stereoisomeeri, joka on D-treosiksi kutsuttu sokeri, ei ole erytrosen peilikuva. D-treoosi on sekä D-erytrosen että L-erytrosen diastereomeeri.
diastereomeerien määritelmä on yksinkertainen: jos kaksi molekyyliä ovat stereoisomeereja (sama molekyylikaava, sama liitettävyys, eri atomien järjestely avaruudessa) mutta eivät ole enantiomeerejä, ne ovat oletusarvoisesti diastereomeereja. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että ainakin yksi – mutta ei kaikki-kiraalikeskuksista on vastakkainen diastereomeeriparissa., Määritelmän mukaan kaksi molekyyliä, jotka ovat diastereomeerejä, eivät ole toistensa peilikuvia.
L-threose, että enantiomeeri D-threose, on R-konfiguraatio C2 ja S-kokoonpano C3. L-treoosi on molempien erytroseenantiomeerien diastereomeeri.
yleensä, rakenne, jossa on n stereocenters on 2n eri stereo. (Emme toistaiseksi harkitse kaksoissidosten stereokemiaa – joka tulee myöhemmin)., Tarkastellaan esimerkiksi glukoosimolekyyliä sen avoimessa ketjumuodossa (muistutetaan, että monet sokerimolekyylit voivat olla olemassa joko avoketjussa tai syklisessä muodossa). Glukoosia on kaksi enantiomeeria, joita kutsutaan D-glukoosiksi ja L-glukoosiksi. D-enantiomeeri on yhteinen sokeri, jota kehomme käyttää energiaksi. Sillä on N = 4 stereosentraattia, joten mahdollisia stereoisomeerejä on 2n = 24 = 16 (mukaan lukien itse D-glukoosi).,
L-glukoosi, kaikki stereocenters ovat ylösalaisin suhteessa D-glukoosia. Jäljelle jää 14 diastereomeerit D-glukoosi: nämä ovat molekyylejä, joissa vähintään yksi, mutta eivät kaikki, stereocenters ovat ylösalaisin suhteessa D-glukoosia. Yksi näistä 14 diastereomeerit, sokerin nimeltään D-galaktoosi, on esitetty edellä: D-galaktoosi, yksi neljästä stereocenters on käänteinen suhteessa D-glukoosia., Diastereomeereja, jotka eroavat toisistaan vain yhdessä stereocenterissa (kahdesta tai useammasta), kutsutaan epimeereiksi. D-glukoosi ja D-galaktoosi voidaan sen vuoksi palauttaa epimeereiksi ja diastereomeereiksi.
Esimerkki 3.10
Piirrä rakenne L-galaktoosia, että enantiomeeri D-galaktoosi.
liuos
esimerkki 3, 11
piirtää kahden muun d-glukoosin diastereomeerin rakenteen. Pitäisi olla epimeeri.,
Ratkaisu
kaikkiaan on 210 = 1024 stereo-in erythronolide B perhe: 1022 nämä ovat diastereomeerit rakenteen yläpuolella, yksi on enantiomeeri rakenne edellä, ja viimeinen on rakenne edellä.,
tiedämme, että enantiomeereilla on samat fyysiset ominaisuudet ja yhtäläiset mutta vastakkaiset ominaiskiertoasteet. Diastereomeereilla on ainakin teoriassa erilaisia fysikaalisia ominaisuuksia – me määrittelemme ”teoriassa”, koska joskus kahden tai useamman diastereomeerin fysikaaliset ominaisuudet ovat niin samankaltaisia, että niitä on hyvin vaikea erottaa toisistaan. Lisäksi diastereomeerien spesifiset rotaatiot eivät liity toisiinsa – ne voivat olla sama merkki tai vastakkaiset merkit, ja samanlaisia suuruusluokaltaan tai hyvin erilaisia.