- •I. Элементы симметрии.
- •Центр симметрии (центр инверсии),I
- •Плоскость симметрии
- •Простая ось симметрии n-го порядка Cn
- •Зеркально-поворотная ось симметрии n - ого порядка Sn.
- •П. Способы изображения пространственного строения молекул
- •1. Клиновидная проекция.
- •2.Конформации. Формулы Ньюмена.
- •Ш. Хиральность. Молекулы с одним асимметрическим атомом.
- •1. Энантиомеры. Асимметрический атом
- •2.Абсолютная конфигурация
- •3.Проекционные формулы Фишера
- •1.Принципы r,s-номенклатуры
- •2.Определение порядка старшинства сложных заместителей при асимметрическом атоме
- •V.Оптическая активность. Рацематы.
- •VI.Молекулы с двумя асимметрическими атомами. Диастереомеры.
- •VII Относительная конфигурация. Эритро-трео-обозначения.
- •VIII Методы Разделения энантиомеров.
- •Метод Пастера.
- •Расщепление через диастереомерные соли .
- •Биохимический метод.
- •IX. Стереоизомерия алкенов.
- •X. Дополнительные сведения. 1.Особенности изображения циклических молекул
- •2.Конформационная энантиомерия
- •3. Проекции Фишера и для молекул с тремя и более асимметрическими атомами.
- •Амино и гидроксикислоты
- •5.Хиральные молекулы без асимметрических атомов
- •6.К правилу последовательности в r,s - номенклатуре.
1.Принципы r,s-номенклатуры
Основные этапы процедуры наименования абсолютной конфигурации рассмотрим на примере энантиомеров бромфторхлорметана (12) и (13).
Первым этапом является определение порядка старшинства заместителей при асимметрическом атоме.
СТАРШИНСТВО АТОМА данного элемента задается его порядковым номером в Периодической таблице Д.И. Менделеева. Чем больше порядковый номер элемента, тем старше атом. |
Старшинство изотопов данного элемента возрастает с увеличением их массового числа. В соответствии с этим, имеем следующий порядок старшинства заместителей в молекулах бромфторхлорметанов: Br > CI> F> Н
Самый старший заместитель обозначим
буквой а, следующий по старшинству
- буквой b и т.д. (то
есть, при переходе а
b
c
d
старшинство убывает):
Второй этап. Располагаем молекулу таким образом, чтобы самый младший заместитель был удален от наблюдателя (при этом он будет заслонен атомом углерода) и рассматриваем молекулу вдоль оси связи углерода с младшим заместителем:
Третий этап. Определяем, в каком направлении ПАДАЕТ старшинство заместителей, находящихся в нашем поле зрения. Если падение старшинства происходит по часовой стрелке, обозначаем буквой R (от латинского "rectus" - правый). Если старшинство падает против часовой стрелки, то конфигурацию обозначаем буквой S(от латинского "sinister" - левый).
Существует также мнемоническое правило, в соответствии с которым падение старшинства заместителей в R-изомере происходит в том же направлении, в котором пишется верхняя часть буквы R, а в S-изомере - в том же направлении, в котором пишется верхняя часть буквы S :
Теперь мы можем написать полные названия энантиомеров, которые однозначно говорят об их абсолютной конфигурации:
(R)-бромфторхлорметан |
(S)-бромфторхлорметан |
(12) |
(13) |
Следует подчеркнуть, что обозначение конфигурации стереоизомера как R или S зависит от порядка старшинства всех четырех заместителей при асимметрическом атоме. Так, в изображенных ниже молекулах пространственное расположение атомов F, CI и Вг относительно группы X одинаково:
Однако, обозначение абсолютной конфигурации этих молекул может оказаться одинаковым или разным. Это определяется природой конкретной группы X.
В ряде химических реакций пространственное расположение заместителей у асимметрического атома углерода может измениться, например:
В молекулах (16) и (17) пространственное расположение атомов Н, D (дейтерий) и F относительно заместителей X и Z зеркально противоположно:
Поэтому говорят, что в данной реакции произошло обращение конфигурации.
Обозначение абсолютной конфигурации, определенное по системе Кана-Ингольда-Прелога, при переходе от (16) к (17) может измениться или остаться прежним. Это зависит от конкретных групп X и Z, влияющих на порядок старшинства заместителей при асимметрическом атоме, например:
В приведенных примерах нельзя говорить об обращении абсолютной конфигурации, поскольку исходное соединение и продукт реакции не являются изомерами (см. выше). В то же время, превращение одного энантиомера в другой - это обращение абсолютной конфигурации:
