jeśli nazwiemy te dwa halogenki alkilowe w oparciu o reguły nomenklatury IUPAC, otrzymamy nazwę 2-chlorobutanbe dla obu:

jednak nie są one tym samym związkiem – są enancjomerami:

tak więc potrzebujemy dodatkowej informacji, aby odróżnić enancjomery (i inne stereoizomery) po ich nazwach.,

Cahn, Ingold i Prelog opracowali system, który niezależnie od kierunku, w którym patrzymy na cząsteczkę, zawsze będzie nadawał tę samą nazwę (w przeciwieństwie do notacji klinowej i kreskowej).

i dlatego jest to również znane jako Konfiguracja absolutna lub najczęściej określane jako system R i S.,

zobaczmy, jak to działa, patrząc najpierw na następującą cząsteczkę, a potem wrócimy do 2-chlorobutanu:

aby przypisać konfigurację absolutną, musimy najpierw zlokalizować węgiel(s) z czterema różnymi grupami (atomami) podłączonymi do niego. Są to tzw. centra chiralności( chiral center, stereogenic center).

w naszej cząsteczce mamy tylko jeden węgiel z czterema różnymi grupami i to jest ta z bromem i zamierzamy przypisać absolutną konfigurację tego chiralnego centrum.,

w tym celu należy postępować zgodnie z instrukcjami i zasadami systemu Cahn-Ingold-Prelog.

Krok 1:

nadaj każdemu atomowi podłączonemu do centrum chiralnego priorytet na podstawie jego liczby atomowej. Im wyższa liczba atomowa, tym wyższy priorytet.,

na tej podstawie brom otrzymuje priorytet pierwszy, tlen ma priorytet drugi, węgiel metylowy jest trzecim, a wodór jest NAJNIŻSZYM priorytetem-cztery:

Krok 2:

narysuj strzałkę zaczynającą się od priorytetu pierwszego i przechodzącą do priorytetu drugiego, a następnie do Priorytetu 3:

jeśli strzałka idzie w prawo, jak w tym przypadku, konfiguracja absolutna jest R.

w przeciwieństwie do tego, jeśli strzałka idzie w lewo, to konfiguracja absolutna jest s.,

jako przykład, w poniższej cząsteczce, priorytety idą CL >N >C > H i kierunek przeciwnym do ruchu wskazówek zegara strzałki wskazuje s absolutną konfigurację:

tak więc, pamiętaj: zgodnie z ruchem wskazówek zegara – r, przeciwnie do ruchu wskazówek zegara – S.

teraz zobaczmy, jaka byłaby absolutna konfiguracja enancjomeru:

priorytety są nadal takie same, ponieważ wszystkie grupy wokół węgla są takie same., Zaczynając od bromu i przechodząc do tlenu, a następnie węgla, widzimy, że tym razem strzałka idzie w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Jeśli strzałka idzie w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, konfiguracja bezwzględna wynosi S.

i jest to kolejna ważna rzecz do zapamiętania:

wszystkie centra chiralności w enancjomerach są odwrócone (każde R jest S, każde S jest R w enancjomerze).

omówiliśmy więc role priorytetów 1, 2 i 3, ale co z NAJNIŻSZYM priorytetem? Nie wspominaliśmy nic o strzale, który do niego jedzie. Czy jest to część gry i jak z niej korzystać?,

najniższy priorytet nie wpływa na kierunek strzałki. Jest to jednak bardzo ważne i jest to wymóg przy przypisywaniu konfiguracji R I S, że;

najniższy priorytet musi wskazywać od przeglądarki.

innymi słowy, najniższy priorytet musi być linią przerywaną, aby przypisać R I S na podstawie kierunku strzałki, jak to właśnie zrobiliśmy:

Mając to na uwadze, jak możemy przypisać absolutną konfigurację tej cząsteczki, gdzie wodór jest linią klina skierowaną w naszą stronę?,

R I S gdy NAJNIŻSZYM priorytetem jest klin

masz tutaj dwie opcje:

opcja pierwsza. Obróć cząsteczkę o 180o tak, że hydroksyl jest teraz skierowany w Twoją stronę, a wodór skierowany w Twoją stronę. Pozwala to, aby cząsteczka była rysowana w razie potrzeby, najniższy priorytet skierowany do tyłu, jak to ma być dla określenia konfiguracji R I S:

następnie przypisz priorytety; chlor-numer jeden, tlen-dwa, węgiel-trzy i H jako numer cztery.,

strzałka idzie zgodnie z ruchem wskazówek zegara, dlatego konfiguracja absolutna to R.

problem z tym podejściem polega na tym, że czasami będziesz pracować z większymi cząsteczkami i niepraktyczne jest przerysowanie całej cząsteczki i zamiana każdego pojedynczego centrum chiralności.

na przykład spójrz na biotynę z tymi wszystkimi hydrogenami skierowanymi do przodu. Nie jest to najlepsza opcja, aby przerysować tę cząsteczkę zmieniając wszystkie hydrogeny i utrzymując resztę cząsteczki tak, jak powinna być.,

dlatego mamy drugie podejście, które jest tym, co każdy zwykle stosuje.

tutaj zostawiasz cząsteczkę tak, jak jest z wodorem skierowanym w Twoją stronę. Kontynuuj tak, jak zwykle, przypisując priorytety i rysując strzałkę.

jedyną rzeczą, którą musisz zrobić na końcu, to zmienić wynik z R na S lub z S na R.

w tym przypadku strzałka idzie w lewo, ale ponieważ wodór jest skierowany w naszą stronę, zmieniamy wynik z S na R.,

oczywiście każde podejście powinno dać taki sam wynik, ponieważ jest to ta sama cząsteczka narysowana inaczej.

R I S gdy Grupa #4 nie jest klinem ani kreską

istnieje trzecia możliwość dla pozycji grupy 4 i to jest, gdy nie jest skierowana ani w Twoją stronę. Oznacza to, że nie możemy określić konfiguracji tak łatwo, jak gdyby najniższy priorytet był skierowany w naszą stronę lub od nas, a następnie przełączyć go na końcu, jak to zrobiliśmy, gdy Grupa 4 była linią klinową.,

jako przykład, jaka byłaby konfiguracja tej cząsteczki?

w tym celu istnieje prosty, ale tak przydatny trik ułatwiający życie. Zapamiętaj to:

Zamiana dowolnych dwóch grup na chiralnym centrum odwraca jego konfigurację absolutną (R do S, S do R):

zauważ, że są to różne cząsteczki. Nie mówimy o obracaniu się wokół osi lub pojedynczego wiązania, w którym to przypadku konfiguracja absolutna(S) musi pozostać taka sama., W rzeczywistości przekształcamy się w inną cząsteczkę poprzez zamianę grup, aby ułatwić określenie konfiguracji R i S.

zróbmy to na cząsteczce wymienionej powyżej:

najniższa grupa priorytetowa znajduje się w płaszczyźnie rysowania, więc możemy zamienić ją na tę, która wskazuje nam daleko (Br). Po określeniu R I S przełączamy wynik, ponieważ Zamiana oznacza zmianę konfiguracji absolutnej i musimy ponownie przełączyć.,

strzałka idzie w lewo wskazując konfigurację S, a to oznacza, że w oryginalnej cząsteczce jest to R.

alternatywnie, co jest bardziej czasochłonne, możesz narysować rzut Newmana cząsteczki patrząc pod kątem, który umieszcza grupę 4 z tyłu (skierowaną z dala od widza):

najniższa grupa priorytetowa jest skierowana, dlatego kierunek strzałki zgodnie z ruchem wskazówek zegara wskazuje konfigurację r.,

R I S gdy Atomy (grupy) są takie same

czasami zdarza się, że dwa lub więcej atomów podłączonych do centrum chiralnego są takie same i nie można od razu przypisać priorytetów.

na przykład, wróćmy do 2-chlorobutanu zaczynając od Chloru klinowego:

chlor jest pierwszym priorytetem, wtedy mamy dwa węgle i wodór, który dostaje najniższy priorytet. Musimy określić drugi priorytet porównując dwa atomy węgla i jest remis, ponieważ oba (oczywiście) mają tę samą liczbę atomową.,

czym się zajmujesz? Musisz spojrzeć na Atomy połączone z tymi, które porównujesz:

węgiel po lewej stronie (CH3) jest połączony z trzema hydrogenami, podczas gdy ten po prawej jest połączony z dwoma hydrogenami i jednym węglem. Ten dodatkowy węgiel daje drugi priorytet CH2, a CH3 otrzymuje priorytet trzeci.

strzałka idzie zgodnie z ruchem wskazówek zegara, więc jest to (R)-2-chlorobutan.

i gdyby te atomy były identyczne, musielibyśmy oddalić się od centrum chiralnego i powtórzyć proces, aż dojdziemy do pierwszego punktu różnicy.,

To jest jak warstwy: pierwsza warstwa to Atomy połączone z chiralnym centrum i porównujesz je i przenosisz do drugiej warstwy tylko wtedy, gdy jest remis.

nigdy nie należy porównywać żadnego atomu drugiej warstwy z atomem pierwszej warstwy bez względu na jego liczbę atomową.

wiązania podwójne i potrójne w konfiguracji R I S

zróbmy R I S dla tej cząsteczki:

brom jest priorytetem, a wodór jest numerem cztery. Węgiel ” a ” jest połączony z jednym tlenem i dwoma hydrogenami., Węgiel ” b ” jest połączony z jednym tlenem i jednym Wodorem. Jednak ze względu na wiązanie podwójne węgiel ” b ” jest traktowany tak, jakby był połączony z dwoma tlenami. Ta sama zasada jest stosowana dla każdego innego wiązania podwójnego lub potrójnego. Tak więc, gdy widzisz wiązanie podwójne policz je jako dwa pojedyncze wiązania, gdy widzisz Wiązanie potrójne, tnij je jako trzy pojedyncze wiązania.

strzałka idzie zgodnie z ruchem wskazówek zegara, jednak konfiguracja absolutna to S, ponieważ wodór jest skierowany w naszą stronę.,

więcej trików w konfiguracjach R I S

  • co jeśli porównujesz dwa węgle; jeden połączony z trzema pierwiastkami o wysokiej liczbie atomowej, a drugi z dwoma hydrogenami i heteroatomem. Który ma wyższy priorytet?

zobaczmy to z tą cząsteczką:

nawet jeśli tylko jeden atom ma wyższą liczbę atomową niż najwyższa na drugim węglu, Grupa dostaje wyższy priorytet.

tak więc jeden S bije N, O, F, ponieważ ma wyższą liczbę atomową niż pozostałe pojedynczo.,

  • węgiel nie jest jedynym atomem oznaczonym przez R i S. teoretycznie każdy atom z czterema różnymi grupami jest chiralny i może być opisany przez układ R i S. Na przykład centra chiralne fosforu i siarki są często przypisywane jako R lub S.

  • Wodór nie zawsze jest NAJNIŻSZYM priorytetem. Samotna para elektronów jest niższa.,

  • Karbaniony są achiralne, ponieważ samotna para gwałtownie przewraca się z jednej strony na drugą, chyba że w bardzo niskich temperaturach:

  • R I S nie mają zastosowania do azotu w aminach.z tego samego powodu co dla karb. Czwartorzędowe grupy amonowe mogą jednak być chiralne.

  • ten sam pierwiastek może uzyskać różne priorytety w oparciu o jego izotopy., Stereochemia:
    • problemy z konfiguracją R I S
    • Chiralność i enancjomery
    • Diastereomers-wprowadzenie i problemy z praktyką
    • Stereoizomeryzm Cis i Trans w Alkenach
    • Konfiguracja E i z alkenu z problemami z praktyką
    • enancjomery Diastereomers te same lub konstytucyjne izomery z problemami z praktyką
    • aktywność optyczna
    • nadmiar enancjomeryczny (ee): procent enancjomerów ze specyficznej rotacji z problemami praktycznymi
    • obliczanie nadmiaru enancjomerycznego z aktywności optycznej
    • symetria i Chiralność.,li>
    • Konfiguracja R I S w projekcji Fischera
    • konfiguracja R I S na projekcjach Newmana
    • Konwersja linii wiązania, projekcji Newmana i projekcji Fischera
    • rozdzielczość enancjomerów: oddzielne enancjomery przez konwersję na Diastereomery

    stereochemia praktyka problemy Quiz

    take now

    0% complete
    0/1 kroki