Стереоизомерия. Энантиомерия. Энантиомеры. Хиральность. Условия хиральности

друг с другом в пространстве, называются энантиомерами (от греческого “энантио” - противоположный).

Свойство соединения существовать в виде энантиомеров называется
хиральностью (от греческого “хирос” - рука), а само соединение - хиральным.

Хиральный атом или хиральный центр - это атом углерода, связанный с четырьмя
различными группами и обозначаемый С* .

Молекула, в которой при атоме углерода находятся две или более
одинаковых групп, имеет плоскость симметрии и, следовательно, не
обладает хиральностью, поскольку молекула и ее зеркальное
изображение идентичны. Такие молекулы называются ахиральными.

аллена (пропадиена) ахиральна.

в виде энантиомеров

Атропоизомерия

симметрии, могут существовать
в виде энантиомеров и проявлять оптическую активность только в том
случае, когда они конфигурационно устойчивы.

Отличить один энантиомер от другого можно по знаку вращения
плоскополяризованного света. Энантиомеры вращают плоскость
поляризованного света на один и тот же угол, но в разные стороны:
один – по часовой стрелке, другой – на такой же угол, но против часовой стрелки.

- выходящий плоскополяризованный луч

Вещество, которое вращает плоскость поляризованного света, является
оптически активным или оптически деятельным.

Схема поляриметра:
1 – монохроматический источник света; 2 – поляризатор; 3 – кювета с веществом; 4 – анализатор

луча, пройдя
через кювету, повернётся на некоторый
угол α, характерный для данного вещества.

Если требуется повернуть анализатор по часовой стрелке,
то вещество называют правовращающим и обозначают (+).
При вращении анализатора против часовой стрелки
вещество называют левовращающим и обозначают знаком (−).

Два энантиомера вращают плоскость поляризованного света на одинаковый
угол, но в противоположных направлениях.

с большим атомным номером является старшим относительно атома с меньшим
атомным номером.

2) Если непосредственно соединенные с углеродом С* атомы одинаковы, то необходимо
рассмотреть старшинство последующих атомов.

Например, как определить старшую из групп: -C2Н5 и СН(СН3)2 в соединении
В этильной группе за атомом, соединённым с хиральным центром, следуют Н, Н и С,
а в изопропильной группе - Н, С и С. Сравнивая эти группы между собой, устанавливаем, что
изопропильная группа старше, чем этильная.

то связи этого
атома следует представить как простые связи.

4) Для того, чтобы установить конфигурацию молекулы, её располагают так, чтобы связь
хирального центра с младшей группой под номером 4 была направлена от наблюдателя,
и определяют расположение оставшихся групп.

Если старшинство групп убывает (1→2→3) по часовой стрелке, то конфигурация
хирального центра определяется как R (от латинского слова “rectus” - правый).
Если старшинство заместителей убывает против часовой стрелки, то конфигурация
хирального центра - S (от латинского “sinister” - левый).
Знак оптического вращения (+) или (-) определяется экспериментально и не связан с
обозначением конфигурации (R) или (S). Например, правовращающий 2-бутанол
имеет (S)-конфигурацию.

стереоизомеров

1 и 2, 3 и 4, -стереоизомеры, энантиомеры
1 и 3, 1 и 4, 2 и 3, 2 и 4 –диастереомеры.

Стереоизомеры, которые не являются энантиомерами,
называются диастереомерами.

Эквимолекулярная смесь двух энантиомеров одного и того же соединения
называется рацематом.

Диастереомеры обладают различными физическими свойствами,
в том числе различным удельным вращением.