związki z wieloma ośrodkami Chiralnymi
zwracamy naszą uwagę obok cząsteczek, które mają więcej niż jeden stereocenter. Zaczniemy od zwykłego cukru o nazwie D-erythrose.
uwaga dotycząca nomenklatury cukru: biochemicy używają specjalnego systemu odniesienia do stereochemii cząsteczek cukru, stosując nazwy pochodzenia historycznego oprócz oznaczeń ” D ” i „L”., Dowiesz się o tym systemie, jeśli weźmiesz udział w zajęciach z Biochemii. Będziemy używać oznaczeń D/L tutaj, aby odnosić się do różnych cukrów, ale nie będziemy się martwić o naukę systemu.
jak widać, d-erytrocyt jest chiralną cząsteczką: C2 i C3 są stereocenterami, z których oba mają konfigurację R. Ponadto powinieneś zrobić model, aby przekonać się, że niemożliwe jest znalezienie płaszczyzny symetrii przez cząsteczkę, niezależnie od konformacji. Czy d-erythrose ma enancjomer? Oczywiście, że tak – jeśli jest cząsteczką chiralną, to musi., Enancjomer erythrose jest jego lustrzanym odbiciem i nazywa się L-erythrose (po raz kolejny należy użyć modeli, aby przekonać się, że te lustrzane obrazy erythrose nie są nakładane).
zauważ, że oba centra chiralne w L-erythrose mają konfigurację S. W parze enancjomerów, wszystkie chiral centra są przeciwnej konfiguracji.
co się stanie, jeśli narysujemy stereoizomer erytrocytów, w którym konfiguracja to s W C2 i R W C3?, Ten stereoizomer, który jest cukrem zwanym d-treozą, nie jest lustrzanym odbiciem erytrocytów. D-treoza jest diastereomerem zarówno d-erythrose, jak i L-erythrose.
definicja diastereomerów jest prosta: Jeśli dwie cząsteczki są stereoizomerami (ten sam wzór cząsteczkowy, ta sama łączność, inny układ atomów w przestrzeni), ale nie są enancjomerami, to domyślnie są diastereomerami. W praktyce oznacza to, że co najmniej jeden – ale nie wszystkie-ośrodki chiralne są przeciwne w parze diastereomerów., Z definicji dwie cząsteczki, które są diastereomerami, nie są wzajemnie lustrzanymi odbiciami.
l-threose, enancjomer d-threose, ma konfigurację R w C2 i konfigurację S W C3. L-treoza jest diastereomerem obu enancjomerów erytrocytów.
ogólnie rzecz biorąc, struktura z N stereocenterami będzie miała 2N różnych stereoizomerów. (Na razie nie bierzemy pod uwagę stereochemii wiązań podwójnych – co nastąpi później)., Na przykład, rozważmy cząsteczkę glukozy w postaci otwartego łańcucha (przypomnijmy, że wiele cząsteczek cukru może istnieć w postaci otwartego łańcucha lub cyklicznej). Istnieją dwa enancjomery glukozy, zwane d-glukozą i L-glukozą. D-enancjomer jest powszechnym cukrem, którego nasze ciała używają do energii. Posiada N = 4 stereocentery, dlatego też istnieje 2n = 24 = 16 możliwych stereoizomerów (w tym sama d-glukoza).,
w L-glukozie wszystkie stereocentery są odwrócone względem D-glukozy. Pozostawia to 14 diastereomerów D-glukozy: są to cząsteczki, w których co najmniej jeden, ale nie wszystkie, stereocentery są odwrócone w stosunku do D-glukozy. Jeden z tych 14 diastereomers, cukier zwany d-galaktozy, pokazano powyżej: w D-galaktozy, jeden z czterech stereocenters jest odwrócony w stosunku do D-glukozy., Diastereomery różniące się tylko jednym stereocentrum (z dwóch lub więcej) nazywane są epimerami. D-glukoza i D-galaktoza mogą zatem być określane jako epimery, jak również diastereomery.
przykład 3.10
narysuj strukturę L-galaktozy, enancjomeru d-galaktozy.
roztwór
przykład 3.11
narysuj strukturę dwóch kolejnych diastereomerów D-glukozy. Jeden powinien być epimerem.,
roztwór
w sumie w erytronolidzie B jest 210 = 1024 stereoizomerów: 1022 z nich są diastereomerami powyższej struktury, jeden jest enancjomerem struktury powyżej, a ostatnią jest struktura powyżej.,
wiemy, że enancjomery mają identyczne właściwości fizyczne i równe, ale przeciwne stopnie specyficznej rotacji. Diastereomery, przynajmniej w teorii, mają różne właściwości fizyczne – określamy „w teorii” , ponieważ czasami właściwości fizyczne dwóch lub więcej diastereomerów są tak podobne, że bardzo trudno je rozdzielić. Ponadto specyficzne obroty diastereomerów nie są ze sobą powiązane – mogą być tym samym znakiem lub przeciwnymi znakami i podobnymi pod względem wielkości lub bardzo odmiennymi.