Биохимический метод.

Этот метод основан на высокой избирательности работы ферментов. Ферменты, имеющиеся в живых организмах, способны катализировать превращения стереоизомера лишь с одной, вполне определенной конфигурацией хирального центра. Рассмотрим использование этого метода для разделения рацемата аминокислоты метионина. Вначале на рацемат действуют ацетилирующим реагентом (вводят ацетильную группу). При этом получают рацемат, состоящий из   N-ацетильных   производных    (+) и (-)-метинина. Затем ацетильные производные подвергают ферментативному гидролизу в присутствии фермента ацилазы.  Производное(+)- метионина гидролизуется в 1000 раз медленнее,  чем производное  (-) - метионина.

Таким образом, рацемат метионина превращается в смесь    N-ацетильного производного (+)-метионина и свободного (-)-метионина. Эту смесь легко разделить. Так, свободный метионин растворяется в воде и в разбавленных кислотах, в то время как N-ацетильное производное - не растворяется. Помимо приведенных здесь методов разделения энантиомеров, в настоящее время в арсенале химиков имеются и другие, о которых можно прочитать в специальной литературе.

IX. Стереоизомерия алкенов.

Атомы углерода молекулы этилена находятся в   sp²-гибридном состоянии:

   Двойную  связь С -С можно рассматривать как состоящую из     -связи (перекрывание гибридных орбиталей атомов углерода) и  -связи, образованной боковым  перекрыванием   р-орбиталей:

Поворот CН₂-гpynn молекулы этилена друг относительно друга должен  привести к   нарушению перекрывания р-орбиталей, то-есть к разрыву  -связи.  Энергетический барьер такого поворота по разным оценкам, составляет 60-65 ккал/ моль и при обычных  условиях такой поворот не происходит (поворот возможен при фотохимическом возбуждении молекулы) Сказанное в полной мере относится и к другим молекулам с двойной связью С=С. Поэтому для алкенов возможна стереоизомерия, обусловленная различным взаимным расположением заместителей при двойной связи: 

Стереоиозмеры (22) и (23) не являются зеркальными антиподами. Согласно определению, приведенному на стр. 42, изомеры (22) и (23) - это диастереомеры. Иногда, с целью подчеркнуть причастность   -связи к появлению этой изомерии, их называют  -диастереоизомерами (раньше их  называли геометрическими изомерами) в отличие от  -диастереомеров, рассмотренных в разделе VI.

Конечно, этот вид изомерии невозможен, если хотя 6ы  у одного из атомов углерода, образующих двойную связь, два заместителя одинаковы:

Для наименования    -диастереомеров широко используется  цис-транс-номенклатура. Ее применяют в тех случаях, когда у разных атомов углерода С = С-связи есть одинаковые заместители. 

 

  В сооветствии с этим, изомеры (22) и (23) следует назвать цис-бутен-2 и транс-бутен-2. Аналогично   можно назвать приведенные ниже соединения.

Но что делать, если все четыре заместителя при двойной связи - разные?  Какой, например, изомер изображен ниже: цис- или транс-?

В  таком случае надо выбрать старший заместитель при одном атоме  углерода, образующем двойную связь, и старший заместитель при другом атоме углерода. Сравнивая положение старших заместителей относительно  двойной связи, можно приписать изомеру  ту или иную конфигурацию. На этом основана E,Z -номенклатура  -диастереомеров.

Старшинство заместителей определяется точно так же, как и при наименовании конфигурации асимметрического атома по Kaну - Ингольду -Прелогу. Старшим считается  тот атом, который имеет больший номер  в Периодической  таблице Д.И.Менделеева (в случае сложных заместителей при двойной связи поступают так же, как это описано в разделе IV.2).

Если старшие заместители  находятся по одну сторону относительно двойной связи, изомеру приписывают Z-конфигурацию (от немецкого "zusammen" - вместе)

Если старшие заместители расположены по разные стороны двойной связи, изомеру приписывают Е-конфигурацию (от немецкого  "entgegen" - напротив):

Аналогично, цис-бутен-2 получает название:  Z -бутен-2, а транс-бутен-2 будет называться:   Е-бутен-2.

Следует иметь в виду, что когда говорят о   Е- или Z- конфигурации, подразумевают относительную конфигурацию, поскольку при этом рассматривается взаимное расположеннозаместителей при двух атомах углерода в молекулах диастереомеров.