Chirality og Stereoisomers

Forbindelser med Flere Chiral Sentre

Vi vender vår oppmerksomhet ved siden av molekyler, som har mer enn én stereocenter. Vi vil starte med en vanlig fire-karbon sukker kalt D-erythrose.

Som du kan se, D-erythrose er en chiral molekyl: C2 og C3 er stereocenters, som begge har R-konfigurasjon. I tillegg bør du lage en modell for å overbevise deg selv at det er umulig å finne et fly av symmetri gjennom molekyl, uavhengig av konformasjon. Gjør D-erythrose har en nedbrytingen? Selvfølgelig er det ikke – hvis det er en chiral molekyl, som det må., Den nedbrytingen av erythrose er dens speilbilde, og er oppkalt L-erythrose (igjen, bør du bruke modeller til å overbevise deg selv om at disse speilbilder av erythrose er ikke superimposable).

legg Merke til at begge chiral sentre i L-erythrose begge har S konfigurasjon. I et par av enantiomers, alle chiral sentrene er av motsatt konfigurasjon.

Hva skjer hvis vi trekker en stereoisomer av erythrose der konfigurasjonen er S på C2 og R på C3?, Dette stereoisomer, som er et sukker som kalles D-threose, er ikke et speilbilde av erythrose. D-threose er en diastereomer av både D-erythrose-og L-erythrose.

definisjonen av diastereomers er enkel: hvis to molekyler er stereoisomers (samme molekylær formel, samme tilkobling, ulike arrangement av atomer i verdensrommet), men er ikke enantiomers, da de er diastereomers som standard. I praksis betyr dette at minst en – men ikke alle – av chiral sentrene er motsatt i et par av diastereomers., Ved definisjon, to molekyler som er diastereomers er ikke speilbilder av hverandre.

L-threose, og nedbrytingen av D-threose, har R-konfigurasjon på C2 og S-konfigurasjon på C3. L-threose er en diastereomer av både erythrose enantiomers.

generelt, en struktur med n stereocenters vil ha 2n forskjellige stereoisomers. (Vi er ikke vurderer for tiden å være, stereokjemi av dobbeltbindinger – som vil komme senere)., For eksempel, la oss vurdere glukose molekyler i sin åpne-kjeden form (husker at mange sukkermolekyler kan finnes i en åpen kjede eller en syklisk form). Det er to enantiomers av glukose, kalt D-glukose og L-glukose. D-nedbrytingen er det vanlig sukker som kroppen vår bruk av energi. Det har n = 4 stereocenters, så derfor er det er 2n = 24 = 16 mulige stereoisomers (inkludert D-glukose i seg selv).,

I L-glukose, alle stereocenters er invertert i forhold til D-glukose. Som etterlater 14 diastereomers av D-glukose: dette er molekyler som inneholder minst en, men ikke alle, av de stereocenters er invertert i forhold til D-glukose. En av disse 14 diastereomers, en sukker kalt D-galaktose, er vist ovenfor: i D-galaktose, en av fire stereocenters er invertert i forhold til D-glukose., Diastereomers som varierer i bare ett stereocenter (ut av to eller flere) kalles epimers. D-glukose og D-galaktose kan derfor være henvist til som epimers samt diastereomers.

totalt er det 210 = 1024 stereoisomers i erythronolide B-familien: 1022 av disse er diastereomers av strukturen ovenfor, er ett nedbrytingen av strukturen ovenfor, og den siste er den strukturen ovenfor.,

Vi vet at enantiomers har samme fysiske egenskaper og like, men motsatte grader av publikumsvennlig. Diastereomers, minste i teorien, har ulike fysiske egenskaper – vi stille «i teorien» fordi noen ganger de fysiske egenskapene til to eller flere diastereomers er så like at det er svært vanskelig å skille dem. I tillegg er det spesifikke rotasjoner av diastereomers er irrelevant – de kan være de samme tegn eller motsatt fortegn, og tilsvarende i størrelsesorden eller svært ulike.