Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

ІЗОмерІя ОрГанІЧних СПОЛУК. ПрОСтОрОВа БУДОВа мОЛеКУЛ



Однак стереохімічні формули не зручні для опису просторової будови молекул з кількома асиметричними атомами. Тому найчастіше оптичні ізомери зображують на площині за допомогою проекційних формул Фішера. Для одержання проекційної формули Фішера необхідно керуватися певними правилами розташування тетра­едричної моделі молекули в просторі. Спочатку модель молекули вибудовують таким чином, щоб головний вуглецевий ланцюг був орієнтований вертикально, причому вгорі знаходився той її кінець, з якого відповідно до номенклатури ШРАС починали нумерацію атомів. Потім модель орієнтують у просторі так, щоб асимет­ричний атом Карбону знаходився в площині креслення, замісники, розташовані горизонтально, були над площиною, а розташовані вертикально — за площиною креслення. При проектуванні такої моделі на площину одержують проекційну формулу Фішера, в якій зв'язки, що знаходяться за площиною, зображують вер­тикальними лініями, а розташовані над площиною — горизонтальними. Асимет­ричний атом Карбону при цьому розташований у точці перетину вертикальної і горизонтальної ліній і звичайно не позначається символом.

хімія в дзеркалі

Багато органічних сполук існують у вигляді стереоізомерів, що зіставляються один з одним як предмет і його дзеркальне відображення. Молекули цих сполук несумісні одна з одною, тобто є хіральними об'єктами. Хіральність — універсальне явище світобудови.

Оскільки існують дві дзеркальні форми, досить несподіваний той факт, що в нашому організмі та в іншому біологічному світі присутній лише один з ізомерів. Так, звичайні цукри (див. гл. 34) — переважно представники D-ряду, а амінокислоти в складі білків (див. гл. 35) — представники L-ряду. Тому і не дивно, що ферменти нашого організму стереоспе-цифічні, тобто «пізнають» тільки один дзеркальний ізомер. Пам'ятаєте, як головна героїня дитячої повісті льюїса Керролла «Аліса в Задзеркаллі» роздумує: «Чи смачне молоко, відбите в дзеркалі?» «Молоко, відбите в дзеркалі» не може бути нашою їжею. Дуже навіть можливо, що воно виявиться токсичним для нас! цукри і білки, які містяться в такому «молоці», будуть мати іншу конфігурацію (D-амінокислоти, L-монози) і не можуть бути розщеплені ферментами нашого організму.

Фахівці, які займаються створенням нових лікарських препаратів, пильну увагу звер­тають на їхню стереохімічну чистоту. У середині 50-х років минулого століття у ФРН був розроблений і запроваджений у медичну практику препарат «Толідомід». Однак, 1961 року з'явилися перші повідомлення про серйозні проблеми, зв'язані з його застосуванням. Були зафіксовані численні випадки народження дітей з уродженими дефектами і встановлено, що під час вагітності майбутні матері приймали цей препарат як седативний засіб. лише 1979 року німецьким хімікам удалося розділити енантіомери цього препарату.




 


R-енантіомер S-енантіомер

Виявилося, що токсичний тератогенний ефект спричиняє S-(-)-енантіомер. Можна було б рекомендувати застосування R-енантіомера, однак 1984 року установили, що в орга­нізмі відбувається швидке взаємоперетворення енантіомерів. Тепер препарат застосовують для лікування особливо важких випадків прокази.

Смак, запах і фармакологічний ефект сполук залежать від їхньої стереохімічної форми і взаємодії з клітинними ферментами та рецепторами.



Глава 5


сн3
сн3

Використовуючи для наочності клиноподібну форму зображення зв'язків, проекційну формулу Фішера одного з енантіомерів 2-бутанолу можна зобразити в такому вигляді:

сн3


он


С2Н5


= НО-


С2Н5


сно

Аналогічні прийоми застосовують при побудові проекцій Фішера для молекул, які містять кілька асиметричних атомів Карбону:

не:
^
но-но-
н н
н2с;
чон

сно ►с—н

СН2ОН

СН2ОН

Щоб переконатися, молекули ідентичні чи різні, необхідно перевірити, су­міщаються їх проекційні формули при накладанні чи ні. Відповідно до правил обертання проекційні формули Фішера не можна виводити з площини креслення, а також повертати в площині на 90°, хоча оберт на 180° у площині креслення до­зволяється. як і в реальній молекулі, переміна місцями у формулі Фішера двох будь-яких замісників при асиметричному атомі Карбону веде до формули оптич­ного антипода:


НО-


СН,

-Н С2Н5


МІНЯЮТЬ місцями

Ні ОН


н


-он

С2Н5


енантіомери 2-бутанолу

Сполукиз кількома асиметричними атомами Карбону.якщо молекула має кілька асиметричних атомів Карбону, кількість можливих ізомерів збільшується.

Загальну кількість стереоізомерів у молекулі, що містить кілька асиметричних атомів Карбону з різним набором замісників, можна розрахувати за формулою

N=2n, де N — кількість ізомерів;

п — кількість асиметричних атомів Карбону.

Так, за наявності в молекулі двох нееквівалентних асиметричних атомів Карбо­ну кількість ізомерів складає N = 22 = 4, якщо міститься три, то кількість стерео­ізомерів — відповідно 23 = 8 і т. д.

Наприклад, хлорояблучна кислота НООС—С*НОН—С*НСl—СООН має два асиметричних атоми Карбону та існує у вигляді чотирьох просторових ізомерів:


Н-

сі-


соон

-он -н

СООН

I.


но-н-


соон

-сі

СООН

II.


н-н-


соон

-он

-сі

СООН

III.


но-

сі-


соон

-н -н

СООН IV.





©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.