Stereocenter

Bir stereomerkeze sahip molekül (merkezi karbon atomu C): İki ayna ters çevrilmiş enantiyomerin çakışması yapılamaz. Bazı fiziksel özelliklerde farklılık gösterirler ve fizyolojik sistemlerde farklı etkilere sahip olabilirler.
Stereo merkezler
Bir stereomerkez ile örnek
Bir karbon atomu üzerinde bir stereomerkez ile 3-metilheksanın iki boyutlu sunumu ( mavi ( ✱ ) ile işaretlenmiş bir yıldız işaretiyle işaretlenmiştir ).
İki stereo merkezli örnek
2-bromo-4-metilhekzanın karbon atomları üzerinde iki stereomerkeze sahip iki boyutlu sunumu (her biri mavi yıldızlarla ( ✱ ) işaretlenmiştir ).

Gelen stereokimya, bir bir nokta molekülün bir dizi ile ikame bu tür bir boyutsal düzenlemede getirilemez çakışır hale ile ayna görüntüsü düzeneği olarak adlandırılan bir stereomerkez (aynı zamanda kirallik merkezi veya stereojenik merkezi / atomudur ) .

Stereomerkezin bir atomla çakışması gerekmez , ancak birkaç atom arasında da olabilir (aşağıya bakın: çift bağ).

şekil vermek

Stereomerkezin yaygın bir formu , dört farklı ikame ediciye sahip asimetrik olarak ikame edilmiş karbon atomudur , örn. B. hidrojen atomunu (H), bir metil radikali (CH 3 ), bir etil radikali (CH 2 CH 3 ) ve bir propil radikali (CH 2 CH 2 CH 3 ). Bu bağlamda, asimetrik karbon atomunun resmi olarak yanlış tanımlanması sıklıkla kullanılır. Bununla birlikte, terim tarihsel olarak şekillenmiştir ve Jacobus Henricus van 't Hoff'a kadar gider .

İkame edici terimi geniş bir şekilde yorumlanmalıdır ve ayrıca serbest elektron çiftlerini de içerir . Bu nedenle, sadece dört bağ, tetrahedral koordine karbon atomlu alkil ya da amin tipi kuaterner amonyum bileşikleri, kiralite merkezleri, ama aynı zamanda olabilir piramit koordine atomu,. B. sterik olarak engellenmiş aminlerdeki nitrojen atomları, fosfinlerdeki fosfor atomları veya sülfoksitlerdeki sülfür atomları .

Bir çift ​​bağ aynı zamanda bir stereomerkezi temsil edebilir; daha sonra stereojenik bir çift bağ olarak adlandırılır. Göre , Cahn-Ingold-Prelog Sözleşmesi elde edilen iki stereoizomerler (işaretlenir E ) (ve E ntgegen) ya da ( Z den () Z ogether).

Bir yıldız işareti, genellikle yapısal formüllerde bir stereomerkezi belirtmek için kullanılır. Bununla birlikte, IUPAC , yıldızın anlamı verilen bağlamdan anlaşılmadıkça bu atamayı önermemektedir. İsimlendirilmesi konfigürasyonuna bir stereo dayanmaktadır Cahn-Ingold-Prelog kuralı .

Tek bir stereomerkez her zaman kiral bir molekülle sonuçlanırken, birkaç stereomerkezin varlığı mutlaka kiral bir yapıya yol açmaz. Molekül içinde birkaç ayna görüntüsü stereomerkez varsa, o zaman bir aşiral mezo bileşiği vardır .
Tersine, şiral merkezi olmayan, daha sonra eksenel , sarmal veya düzlemsel bir kiraliteye sahip kiral bileşikler de vardır .

Stereo merkezli bileşiklerin stereoizomerleri vardır . Stereoizomerler birbirlerinin ayna görüntüleri ise, o zaman enantiyomerlerden , aksi takdirde diastereomerlerden söz edilir .

Stereosenterler, kimyasal reaksiyonlarda spesifik olarak ( stereospesifiklik ) veya tercihen ( stereoselektiflik ) oluşturulabilir. Bir stereomerkezin olası konfigürasyonlarının eşit frekansta oluşturulduğu reaksiyonlara stereospesifik denir.

numara

2-bromo-4-metilheksan örneğini kullanan iki diastereomerik enantiyomer çifti. Ek stereo merkezler, ek enantiyomer çiftleri oluşturacaktır.

Bir molekülün mümkün olan maksimum stereoizomerlerinin sayısı, stereo merkezlerinin sayısından hesaplanabilir:

N tane stereo merkezli bir molekül 2 n stereoizomere sahiptir. 2 n stereoizomer , birbirine diasteromerik olan 2 n-1 enantiyomer çifti oluşturur.

Sağda gösterilen 2-bromo-4-metilhekzan (n = 2 stereo merkez) yapısı bu nedenle 2 2  = 4 farklı stereoizomere sahiptir. Bunlar  , birbirine diastereomerik olan 2 2-1 = 2 enantiyomer çifti oluşturur.

Gerçek stereo merkez sayısı, örneğin mezo bileşikler yoluyla veya heterosiklelerle mümkün olduğu gibi stereomerkezler arasındaki bağlantılar yoluyla daha düşük olabilir .

Bireysel kanıt

  1. ↑ üzerinde giriş kiralite merkezi . In: IUPAC Kimyasal Terminoloji Özeti (“Altın Kitap”) . doi : 10.1351 / goldbook.C01060 Sürüm: 2.1.5.
  2. ^ Karl-Heinz Hellwich: Stereokimya: Temel Kavramlar . Springer-Verlag, Heidelberg, Berlin 2002, ISBN 3-540-42347-8 , s. 21 .
  3. ^ Peter J. Ramberg: Kimyasal Yapı, Mekansal Düzenleme: Stereokimyanın Erken Tarihi, 1874-1914 . Ashgate Publishing, Aldershot 2003, ISBN 0-7546-0397-0 , s. 57 ( Google Kitap aramada sınırlı önizleme ).
  4. ↑ Ursula Bünzli-Trepp: Organik, Organometalik ve Koordinasyon Kimyasının Sistematik İsimlendirilmesi: Kimyasal Özler Rehberi ve Iupac Önerileri ve Birçok Önemsiz İsimler . EPFL Press, 2007, ISBN 978-1-4200-4615-1 ( Google kitap aramasında sayfa 560 ).
  5. ↑ a b Paula Yurkanis Bruice: Organik Kimya: Çalışma kompakt . Pearson Deutschland GmbH, 2011, ISBN 978-3-86894-103-6 ( Google kitap aramasında sayfa 131 ).
  6. ↑ Jonathan Brecher: Kimyasal yapı diyagramları için grafik temsil standartları (IUPAC Önerileri 2008) . In: Pure Appl. Kimya Bandı 80 , hayır. 2 , 2008, s. 277-410 , doi : 10.1351 / pac200880020277 .
  7. ↑ Gerhard Hilt, Peter Rinze: Hekimler için kimyasal staj . Springer, 2012, ISBN 978-3-8348-0667-3 ( Google kitap aramasında sayfa 153 ).