több királis központú vegyületek
figyelmünket olyan molekulák mellett fordítjuk, amelyeknek több sztereocentruma van. Kezdjük egy közös négyszénes cukorral, amelyet D-erythrose-nak hívnak.
Egy megjegyzés a cukor nómenklatúra: biokémikusok egy speciális rendszer, hogy lásd a stereochemistry a cukor molekulák, foglalkoztató nevét, történelmi eredetű amellett, hogy a jelzőket a “D”, illetve “L”., Meg fogja tanulni ezt a rendszert, ha biokémiai osztályt vesz. A D / L megnevezéseket itt fogjuk használni a különböző cukrokra való hivatkozáshoz, de nem fogunk aggódni a rendszer megtanulása miatt.
mint látható, a D-erythrose egy királis molekula: a C2 és a C3 sztereokenterek, mindkettő r konfigurációval rendelkezik. Ezenkívül olyan modellt kell készítenie, amely meggyőzi magát arról, hogy lehetetlen megtalálni a szimmetria síkját a molekulán keresztül, függetlenül a konformációtól. Van-e d-erythrose enantiomer? Természetesen igen – ha ez egy királis molekula, meg kell., Az erythrose enantiomer a tükörképe, amelyet L-erythrose-nak neveznek (ismét modelleket kell használnia, hogy meggyőzze magát arról, hogy ezek az erythrose tükörképei nem egymásra helyezhetők).
vegye figyelembe, hogy az L-erythrose mindkét királis központja S konfigurációval rendelkezik. Egy pár enantiomerben az összes királis központ ellentétes konfigurációjú.
mi történik, ha az erythrose sztereoizomerjét rajzoljuk, amelyben a konfiguráció s C2-nél, R pedig C3-nál?, Ez a sztereoizomer, amely egy D-threose nevű cukor, nem az erythrose tükörképe. A D-threose mind a D-erythrose, mind az L-erythrose diasztereomerje.
a diasztereomerek meghatározása egyszerű: ha két molekula sztereoizomerek (azonos Molekuláris képlet, azonos kapcsolat, az atomok eltérő elrendezése az űrben), de nem enantiomerek, akkor alapértelmezés szerint diasztereomerek. Gyakorlati szempontból ez azt jelenti, hogy a királis központok legalább egy – de nem mindegyik – ellentétesek egy pár diasztereomerben., Definíció szerint két molekula, amelyek diasztereomerek, nem tükörképei egymásnak.
L-threose, a D-threose enantiomerje, R konfigurációja C2, s konfigurációja pedig C3. Az L-threose mindkét erythrose enantiomer diasztereomerje.
általában az n sztereocentrumokkal rendelkező szerkezet 2N különböző sztereoizomerekkel rendelkezik. (Egyelőre nem vesszük figyelembe a kettős kötések sztereokémiáját-ez később jön)., Vegyük például a glükózmolekulát nyitott láncú formájában (emlékezzünk arra, hogy sok cukormolekula létezhet nyitott láncban vagy ciklikus formában). Két enantiomerje van a glükóznak, amit D-glükóznak és L-glükóznak neveznek. A D-enantiomer a közös cukor, amelyet testünk energiára használ. N = 4 sztereocenterje van, ezért 2N = 24 = 16 lehetséges sztereoizomer van (beleértve magát a D-glükózt is).,
l-glükózban az összes sztereocentrum fordított a D-glükózhoz képest. Ez 14 D-glükóz diasztereomert hagy maga után: ezek olyan molekulák, amelyekben a sztereokenterek legalább egy, de nem mindegyikét megfordítják a D-glükózhoz képest. A fenti 14 diasztereomer egyike, a D-galaktóz nevű cukor, fent látható:a D-galaktózban a négy sztereokenter egyike a D-glükózzal szemben fordított., A diasztereomereket, amelyek csak egy sztereocentrumban különböznek (Kettő vagy több), epimereknek nevezik. A D-glükóz és a D-galaktóz ezért epimerként, valamint diasztereomerként is alkalmazható.
példa 3.10
rajzolja meg az L-galaktóz szerkezetét, a D-galaktóz enantiomerjét.
példa 3.11
rajzolja meg a D-glükóz két további diasztereomerjének szerkezetét. Az egyiknek epimernek kell lennie.,
összesen 210 = 1024 sztereoizomer van az erythronolide B családban: 1022 ezek közül a fenti struktúra diasztereomerjei, az egyik a B-család enantiomere.a fenti szerkezet, az utolsó pedig a fenti szerkezet.,
tudjuk, hogy az enantiomerek azonos fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek, és egyenlő, de ellentétes fokú specifikus forgással rendelkeznek. A diasztereomerek elméletileg legalább különböző fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek – elméletben “írjuk elő”, mert néha két vagy több diasztereomer fizikai tulajdonságai annyira hasonlóak, hogy nagyon nehéz elválasztani őket. Ezenkívül a diasztereomerek specifikus forgatásai nem kapcsolódnak egymáshoz – ugyanazok a jelek vagy ellentétes jelek lehetnek, hasonló nagyságúak vagy nagyon eltérőek.