 |
|
|
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
У тому, що молекули I—IV неідентичні, легко переконатися, використовуючи метод накладання. Оскільки в наведених ізомерах площина симетрії відсутня, то всі вони — оптично активні. Ізомери I і II, а також III і IV є дзеркальним відображенням один одного, тобто енантіомери. як уже зазначалося, енантіомери мають однакові фізичні і хімічні властивості, рівне за значенням, але протилежне за знаком питоме обертання. Однак енантіомери I і II відрізняються за фізико-хімічними характеристиками від енантіомерів III і IV. Стереоізомери I і III та I і IV, а також II і III та II і IV не є дзеркальним відображенням один одного. Вони мають однакову конфігурацію при одному асиметричному атомі Карбону, але різну — при іншому. Такі стереоізомери називають діастереомерами. На відміну від енантіомерів діастереомери мають різні фізичні і хімічні властивості, різне за значенням питоме обертання. Коли молекула містить два асиметричних атоми Карбону з однаковим набором замісників, кількість стереоізомерів зменшується з чотирьох до трьох. У цьому випадку один з ізомерів має площину симетрії, тому він сумісний зі своїм дзеркальним відображенням. цей ізомер називають мезоформою. Прикладом може служити винна кислота (НООС—СН—СН—СООН), що має ОН ОН
тільки три ізомери — два енантіомери та одну мезоформу: соон
ОН
СООН
СООН енантіомери мезоформа якщо для мезоформи зобразити формально оптичний антипод, то, повернувши його проекцію на 180° у площині креслення, одержимо первісну структуру. це свідчить про те, що ці стереоізомери ідентичні: Н-н- СООН ОН ОН СООН НО- Но- СООН Н Н СООН мезоформа Молекула мезоформимає площину симетрії, отже, вона ахіральна, а тому не має оптичної активності. Мезоформа — типовий приклад, коли молекула, маючи кілька хіральних центрів, у цілому може бути ахіральною. Кожний з енантіомерів винної кислоти щодо мезоформи є діастереомером. Оптично активні сполуки з іншими асиметричними атомами.Крім атома Карбону молекула може мати як асиметричний центр і інші атоми, зв'язані з чотирма різними замісниками. це, зокрема, атоми Силіцію, Нітрогену, Фосфору. Такі молекули виявляють оптичну активність і утворюють стійкі оптичні ізомери. СН3 СН3 І4—СООН НООС—С6
,8і""* с6н5 Глава 5 74 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- сн3 сн3 Вг + | ^н Нд | + Вг
тт/ V ^ ^^/^ Т^Г /-Гіг ^ Ч \^ґҐ\с С2Н5 С2Н5 Поряд з цим існують асиметрично побудовані сполуки, у молекулах яких хі-ральний центр (атоми Нітрогену, Фосфору, Сульфуру) зв'язаний не з чотирма, а з трьома різними групами. Роль четвертого замісника в цьому випадку виконує неподілена електронна пара. Прикладами таких сполук можуть служити вторинні (а) і третинні (б) аміни, фосфіни (в) і сульфоксиди (г):
С6Н4 СН3 Слід зазначити, що конфігураційні ізомери сполук із тривалентним асиметричним центром украй нестійкі. За звичайних умов відбувається швидкий перебіг процесу взаємоперетворень енантіомерів один в одного, тому виділити оптично активні ізомери вдається дуже рідко. Крім розглянутих прикладів оптична ізомерія властива також деяким речовинам, що не мають асиметричних атомів (див. атропоізомерія). номенклатура оптичних ізомерів.Оскільки оптичні ізомери відрізняються один від одного лише конфігурацією молекул і відношенням до поляризованого світла, то в їхній номенклатурі поруч із назвою, яка відображає хімічну будову, указуються також конфігурація і напрям обертання поляризованого світла. Відхилення плоскополяризованого променя вправо позначають у назві оптичного ізомеру знаком (+), а вліво — знаком (-). Щоб сказати, який енантіо-мер з пари має праве, а який — ліве обертання, необхідно знати дійсне розташування навколо хірального центру, тобто абсолютну конфігурацію молекул. Важливо відзначити, що напрям і кут обертання площини поляризації не пов'язані будь-яким чином з конфігурацією. Визначення абсолютної конфігурації молекул виявилося для хіміків досить складним завданням. лише 1951 року методом рентгеноструктурного аналізу була вперше встановлена абсолютна конфігурація натрій-рубідієвої солі (+)-винної кислоти. До цього часу конфігурація оптичних ізомерів установлювалася методом порівняння зі спеціально обраною стандартною речовиною. Така конфігурація отримала назву «відносної». У 1906 році російським ученим М. О. Розановим як стандарт для встановлення відносної конфігурації був запропонований гліцериновий альдегід * СН2(ОН)—С*Н(ОН)—СН—О. Правообертаючому ізомеру гліцеринового альдегіду була довільно приписана абсолютна конфігурація, у фішерівській проекції якої група —OH знаходиться справа. Таку конфігурацію позначили літерою D. ліво-обертаючому енантіомеру гліцеринового альдегіду відповідно приписана дзеркальна конфігурація, яку позначили літерою L (група —OH у проекції Фішера розташована зліва):
Поиск по сайту: |
он
8 ,..^с6н5