Chiralitate și Stereoizomeri

Compuși cu mai Multe Centre Chirale

Ne îndreptăm atenția lângă molecule care au mai mult de un stereocenter. Vom începe cu un zahăr comun cu patru carbon numit D-eritroză.

după Cum puteți vedea, D-erythrose este un chirali moleculă: C2 și C3 sunt stereocenters, ambele din care au R configurare. În plus, ar trebui să faceți un model pentru a vă convinge că este imposibil să găsiți un plan de simetrie prin moleculă, indiferent de conformație. D-eritroza are un enantiomer? Bineînțeles că da – dacă este o moleculă chirală, trebuie., Enantiomer de erythrose este imaginea în oglindă a acesteia, și este numit L-erythrose (din nou, ar trebui să utilizați modele pentru a va convinge ca aceste imagini în oglindă ale erythrose nu sunt superimposable).

Observați că ambele centre chirale în L-erythrose ambele au S configurare. Într-o pereche de enantiomeri, toate centrele chirale sunt de configurație opusă.

Ce se întâmplă dacă am trage o stereoizomeri de erythrose în care configurația este S la C2 și R la C3?, Acest stereoizomer, care este un zahăr numit D-threose, nu este o imagine în oglindă a eritrozei. D-threose este un diastereomer de ambele D-erythrose și L-erythrose.

definiția diastereomers este simplu: dacă două molecule sunt stereoizomeri (aceeași formulă moleculară, aceeași conectivitate, diferite aranjament de atomi în spațiu), dar care nu sunt enantiomeri, atunci ele sunt diastereomers în mod implicit. În termeni practici, aceasta înseamnă că cel puțin unul – dar nu toți – dintre centrele chirale sunt opuse într-o pereche de diastereomeri., Prin definiție, două molecule care sunt diastereomeri nu sunt imagini în oglindă între ele.

L-threose, enantiomer al D-threose, a R configurare de la C2 și S configurare de la C3. L-threose este un diastereomer al ambilor enantiomeri ai eritrozei.

În general, o structură cu n stereocenters va avea 2n diferite stereoizomeri. (Nu avem în vedere, deocamdată, stereochimia legăturilor duble – care va veni mai târziu)., De exemplu, să luăm în considerare molecula de glucoză în forma sa cu lanț deschis (reamintim că multe molecule de zahăr pot exista fie într-o formă cu lanț deschis, fie într-o formă ciclică). Există doi enantiomeri ai glucozei, numiți D-glucoză și L-glucoză. D-enantiomerul este zahărul comun pe care corpul nostru îl folosește pentru energie. Are n = 4 stereocentere, deci există 2N = 24 = 16 stereoizomeri posibili (inclusiv D-glucoza în sine).,

În L-glucoză, toate stereocenters sunt inversate relativ la D-glucoză. Care lasă 14 diastereomers de D-glucoză: acestea sunt molecule în care cel puțin una, dar nu toate, de stereocenters sunt inversate relativ la D-glucoză. Unul dintre acești 14 diastereomeri, un zahăr numit D-galactoză, este prezentat mai sus: în D-galactoză, unul dintre cei patru stereocentrici este inversat în raport cu D-glucoza., Diastereomerii care diferă într-un singur stereocentru (din două sau mai multe) se numesc epimeri. Prin urmare, D-glucoza și D-galactoza pot fi denumite epimeri, precum și diastereomeri.

In total sunt 210 = 1024 stereoizomeri în erythronolide B familie: 1022 dintre acestea sunt diastereomers de structura de mai sus, unul este enantiomerul de structura de mai sus, iar ultima este structura de mai sus.,

știm că enantiomerii au proprietăți fizice identice și grade egale, dar opuse de rotație specifică. Diastereomerii, cel puțin în teorie, au proprietăți fizice diferite-stipulăm „în teorie”, deoarece uneori proprietățile fizice ale doi sau mai mulți diastereomeri sunt atât de asemănătoare încât este foarte dificil să le separăm. În plus, rotațiile specifice ale diastereomerilor nu au legătură – ar putea fi același semn sau semne opuse și similare în mărime sau foarte diferite.