chiralité et stéréoisomères

composés à centres chiraux multiples

nous nous intéressons aux molécules qui ont plus d’un stéréocentre. Nous allons commencer par un sucre commun à quatre carbones appelé d-érythrose.

comme vous pouvez le voir, le d-érythrose est une molécule chirale: C2 et C3 sont des stéréocentres, qui ont tous deux la configuration R. En outre, vous devriez faire un modèle pour vous convaincre qu’il est impossible de trouver un plan de symétrie à travers la molécule, quelle que soit la conformation. Le D-érythrose a-t-il un énantiomère? Bien sûr, c’est le cas – s’il s’agit d’une molécule chirale, elle le doit., L’énantiomère de l’érythrose est son image miroir, et s’appelle l-érythrose (encore une fois, vous devriez utiliser des modèles pour vous convaincre que ces images miroir de l’érythrose ne sont pas superposables).

notez que les deux centres chiraux de l-érythrose ont tous deux la configuration S. Dans une paire d’énantiomères, tous les centres chiraux sont de configuration opposée.

que se passe-t-il si nous dessinons un stéréoisomère d’érythrose dans lequel la configuration est S en C2 et R en C3?, Ce stéréoisomère, qui est un sucre appelé d-thréose, n’est pas une image miroir de l’érythrose. Le d-thréose est un diastéréomère du D-érythrose et du L-érythrose.

la définition des diastéréomères est simple: si deux molécules sont des stéréoisomères (même formule moléculaire, même connectivité, disposition différente des atomes dans l’espace) mais ne sont pas des énantiomères, alors ce sont des diastéréomères par défaut. En termes pratiques, cela signifie qu’au moins un – mais pas tous – des centres chiraux sont opposés dans une paire de diastéréomères., Par définition, deux molécules qui sont des diastéréomères ne sont pas des images miroirs l’une de l’autre.

L-thréose, l’énantiomère du d-thréose, a la configuration R en C2 et la configuration S en C3. Le L-thréose est un diastéréomère des deux énantiomères de l’érythrose.

En général, une structure avec n stéréocentres aura 2n différents stéréoisomères. (Nous n’envisageons pas, pour le moment, la stéréochimie des doubles liaisons – cela viendra plus tard)., Par exemple, considérons la molécule de glucose sous sa forme à chaîne ouverte (rappelons que de nombreuses molécules de sucre peuvent exister sous une forme à chaîne ouverte ou cyclique). Il existe deux énantiomères du glucose, appelés D-glucose et l-glucose. Le d-énantiomère est le sucre commun que notre corps utilise pour l’énergie. Il a n = 4 stéréocentres, donc il y a donc 2n = 24 = 16 stéréoisomères possibles (y compris le D-glucose lui-même).,

Dans le L-glucose, tous les stéréocentres sont inversées par rapport à D-glucose. Cela laisse 14 diastéréomères de D-glucose: ce sont des molécules dans lesquelles au moins un, mais pas tous, des stéréocentres sont inversés par rapport au D-glucose. Un de ces 14 diastéréomères, un sucre appelé D-galactose, est montré ci-dessus: dans le D-galactose, l’un des quatre stéréocentres est inversé par rapport au D-glucose., Les diastéréomères qui ne diffèrent que dans un seul stéréocentre (sur deux ou plus) sont appelés épimères. Le D-glucose et le D-galactose peuvent donc être appelés épimères ainsi que diastéréomères.

au total, il y a 210 = 1024 stéréoisomères dans la famille des érythronolides B: 1022 d’entre eux sont des diastéréomères de la structure ci-dessus, l’un est l’énantiomère de la structure structure ci-dessus, et le dernier est la structure ci-dessus.,

nous savons que les énantiomères ont des propriétés physiques identiques et des degrés de rotation spécifiques égaux mais opposés. Les diastéréomères, en théorie du moins, ont des propriétés physiques différentes – nous stipulons « en théorie » parce que parfois les propriétés physiques de deux ou plusieurs diastéréomères sont si similaires qu’il est très difficile de les séparer. De plus, les rotations spécifiques des diastéréomères ne sont pas liées – elles pourraient être du même signe ou des signes opposés, et de magnitude similaire ou très différente.