ЕНАНТИОМЕРИ: КАРАКТЕРИСТИКЕ, СВОЈСТВА И ПРИМЕРИ - ХЕМИЈА - 2025

У Енантиомери су они парови (неорганска) органска једињења се састоје од два огледалу слика нису преклопити једно на друго. Када се догоди супротно - на пример, у случају лопте, голф клуба или вилице - кажу да су то ахирални предмети.

Израз киралност сковао је Виллиам Тхомсон (Лорд Келвин), који је дефинисао да је објект кирални ако се не може наносити његовом зрцалном сликом. На пример, руке су кирални елементи, јер одсев леве руке, чак и ако се окреће, никада неће одговарати оригиналу.

Један од начина да се то демонстрира је постављање десне руке на леву, откривање да су једини прсти који се преклапају по средини. У ствари, реч хирал потиче од грчке речи цхеир, што значи "рука".

У случају вилице на горњој слици, ако би се њен одраз преокренуо, савршено би се уклапао у оригинал, што се преводи као ахирални објект.

Асиметрични угљеник

Који геометријски облик мора да има низ атома да би се сматрао киралним? Одговор је тетраедарски; то јест, за органско једињење атом угљеника мора имати тетраедарски распоред око себе. Међутим, иако се то односи на већину једињења, то није увек случај.

За ово хипотетичко једињење ЦВ _{4 да} буде хирални, сви супституенти морају бити различити. Да није тако, одраз тетраедра могао би се преклапати након неких ротација.

Стога је једињење Ц (АБЦД) кирално. Када се то догоди, атом угљеника везан за четири различита супституента познат је као асиметрични угљеник (или стереогени угљеник). Када се овај угљеник „погледа“ у огледало, његов одраз и то чине енантиомерни пар.

На горњој слици су приказана три енантиомерна пара једињења Ц (АБЦД). Узимајући у обзир само први пар, његов одраз није суперпоимљив, јер када се окрећу само се слова А и Д подударају, али не и Ц и Б.

Како су остали парови енантиомера повезани један са другим? Једињење и његова слика првог енантиомерног пара су дијастеромери других парова.

Другим речима, дијастеромери су стереоизомери истог једињења, али без да су производ сопствене рефлексије; то значи да нису ваше огледало.

Практичан начин асимилације овог концепта је употребом модела, неки од њих једноставних попут оних састављених од аниме кугле, неких чачкалица и неке масе пластелина да би представљали атоме или групе.

Номенклатура

Променом места два слова настаје други енантиомер, али ако се помере три слова, операција се враћа првобитном једињењу са другачијом просторном оријентацијом.

На овај начин, промена два слова ствара два нова енантиомера и истовремено два нова дијастереомера почетног пара.

Међутим, како разликујете ове енантиомере један од другог? Тада настаје апсолутна РС конфигурација.

Истраживачи који су га спровели били су Цахн, Сир Цхристопхер Инголд и Владимир Прелог. Из тог разлога је познат као Цахн-Инголд-Прелог Нотатион Систем (РС).

Правила или приоритети редоследа

Како применити ову апсолутну поставку? Прво, израз "апсолутна конфигурација" односи се на тачан просторни распоред супституената на асиметричном угљенику. Дакле, сваки просторни распоред има своју Р или С конфигурацију.

Горња слика илустрира две апсолутне конфигурације за пар енантиомера. За означавање једног од ова два као Р или С, морају се поштовати правила секвенцирања или приоритета:

1- Супституент са највећим атомским бројем је онај са највећим приоритетом.

2- Молекул је орјентисан тако да атом или група са најнижим приоритетом показују иза равнине.

3- Путају се стрелице веза и црта се круг у силазном приоритетном правцу. Ако је овај правац исти у смеру казаљке на сату, подешавање је Р; ако је у супротном смеру казаљке на сату, тада је поставка С.

У случају слике, црвена сфера означена бројем 1 одговара супституенту с највишим приоритетом, и тако даље.

Бела сфера, она са бројем 4, готово увек одговара атому водоника. Другим речима, водоник је супституент са најмањим приоритетом и броји се на последњем месту.

Пример апсолутне конфигурације

У кругу у горњој слици (амино киселине л-серин), асиметрични угљеник има следеће супституенте: ЦХ ₂ ОХ, Х, ЦООХ и НХ ₂ .

Примењујући претходне правила за ово једињење, супституент са највишим приоритетом је НХ ₂ , затим ЦООХ и, на крају, ЦХ ₂ ОХ. Четврти супституент подразумева се Х.

ЦООХ група има приоритет над ЦХ ₂ ОХ, јер угљениковим облицима три обвезнице са атомима кисеоника (О, О, О), док су друге облике једини има ОХ (Х, Х, О).

Карактеристике енантиомера

У енантиомерима недостају елементи симетрије. Ови елементи могу бити или равнина или центар симетрије.

Кад су они присутни у молекуларној структури, врло је вероватно да је једињење ахирално и стога не може да формира енантиомере.

Својства

Пар енантиомера има иста физичка својства, као што су тачка кључања, талиште или притисак паре.

Међутим, својство које их разликује је могућност ротације поларизоване светлости, или оно што је исто: сваки енантиомер има своје оптичке активности.

Енантиомери који ротирају поларизирано свјетло у смјеру казаљке на сату стјечу (+) конфигурацију, док они који га окрећу у смјеру супротном од казаљке на сату, добијају (-) конфигурацију.

Ове ротације су независне од просторног распореда супституената на асиметричном угљенику. Према томе, једињење Р или С конфигурације може бити (+) и (-).

Поред тога, ако су концентрације оба енантиомера (+) и (-) једнаке, поларизована светлост не одступа од путање и смеша је оптички неактивна. Када се то догоди, смеша се назива рацемска смеша.

С друге стране, просторни аранжмани регулишу реактивност ових једињења према стереоспецифичним супстратима. Пример ове стереоспецифичности постоји у случају ензима, који могу деловати само на одређени енантиомер, али не и на његову зрцалну слику.

Примери

Од многих могућих енантиомера су приказана следећа три једињења:

Тхалидомиде

Који од два молекула има С конфигурацију? Лева. Редослед приоритета је следећи: прво атом азота, друга тхе карбонил групу (Ц = О), а трећи метилен групу на (-ЦХ ₂ -).

Када пролазите кроз групе, користите смер казаљке на сату (Р); међутим, пошто водоник указује на равнину, конфигурација са задњег угла заправо одговара С, док у случају молекула са десне стране, водоник (онај са најнижим приоритетом) враћа се назад авиона.

Салбутамол и лимонен

Који је од два молекула Р енантиомер: врх или дно? У оба молекула асиметрични угљеник је повезан са ОХ групом.

Успостављање редослед приоритета за молекул испод које даје тиме: прво ОХ, други ароматични прстен и трећа група ЦХ ₂ НХ - Ц (ЦХ ₃ ) ₃ .

Пролазећи кроз групе, црта се круг у смеру казаљке на сату; према томе, то је Р енантиомер. Дакле, доњи молекул је Р енантиомер, а горњи С.

У случају једињења (Р) - (+) - лимонена и (С) - (-) - лимонена, разлике су у њиховим изворима и мирисима. За Р енантиомер се одликује мирис наранџе, док С енантиомер мириса лимуна.

Референце

1. ТВ Грахам Соломонс, Цраигх Б. Фрихле. Органска хемија. (Десето издање, стр. 188-301) Вилеи Плус.
2. Францис А. Цареи. Органска хемија. У стереохемији. (Шесто издање, стр. 288-301). Мц Грав Хилл.
3. Зееввеез. (1. августа 2010). Рефлецтион оф Миррор форк. : Преузето 17. априла 2018. године са: флицкр.цом
4. ГП Мосс. Основна терминологија стереохемије (Препоруке ИУПАЦ-а 1996) Чиста и примењена хемија, свезак 68, број 12, стр. 2193–2222, ИССН (Онлине) 1365-3075, ИССН (принт) 0033-4545, ДОИ: дои.орг
5. Молекула архиве недеље. (1. септембра 2014.). Тхалидомиде. Преузето 17. априла 2018. године са: ацс.орг
6. Јорди пицарт. (29. јула 2011.). Додељивање Р и С конфигурација киралном центру. . Преузето 17. априла 2018. године са: цоммонс.викимедиа.орг