Діастереомери

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Діастереомéри — стійкі (можуть бути ізольовані в індивідуальному стані) просторові ізомери, що різняться фізичними і, до певної міри, хімічними властивостями. Коротко кажучи, діастереомери є просторовими ізомерами, які не переходять один в інший при дзеркальному відбиванні. Вони також різняться і спектральними властивостями, в першу чергу в ЯМР-спектроскопії.

Загальний опис[ред.ред. код]

Стереоізомери, якi вiдрiзняються конфiгурацiєю елементiв асиметрiї, але при цьому не є парою оптичних антиподiв (не є енантіомерами). Сюди вiдносяться стереоiзомери з кiлькома хiральними центрами, частина яких має однакову абсолютну конфiгурацiю. Можуть бути обидва хiральні; один хiральний, а другий ахiральний; обидва ахiральні. В загальному випадковi — це молекули, що мають однакову будову, але вiдрiзняються за якоюсь скалярною властивiстю, найважливiшою з яких є мiж'ядерна вiддаль вибраної пари груп чи атомiв (пр., у парi Zi E-iзомерiв). Можуть бути йонами й солями, де рiзнi елементи асиметрiї присутнi як у катiонi, такi в анiонi. Є σ- i π-діастереомери: першi вiдмiннi мiж собою за конфiгурацiєю хiральних частин у молекулi, а другi є такими ж, що й геометричнi iзомери. Діастереомери мають аналогiчнi, але неiдентичнi фiзичнi та хімiчнi властивостi. Синонім — діастереоізомери.

Типи діастереомерів[ред.ред. код]

Розрізняють два типи діастереомерів: σ-діастереомери та π-діастереомери. Перший тип пов'язаний із хіральністю, другий із подвійним зв'язком.

σ-Діастереомери[ред.ред. код]

Класичні діастереомери, існування яких зумовлене наявністю в молекулі щонайменше двох хіральних елементів (в найпоширенішому випадку це хіральні центри). Нижче як приклад наведено дві пари енантіомерів: D- та L-алоза; D- та L-глюкоза. Будь-яка алоза до будь-якої глюкози відноситься як діастереомер.

Також до σ-діастереомерів належать просторові ізомери ди- та полізаміщених похідних циклічних сполук, хоча дизаміщені похідні традиційно називають за допомогою цис-транс- (чи то E/Z) номенклатури.

π-Діастереомери[ред.ред. код]

Подвійний зв'язок C=C не дозволяє ефективне обертання навколо нього і фіксує у площині 6 атомів (два зв'язані атоми карбону, кожен із них з'єднаний іще з двома атомами). Якщо ці 4 замісники при подвійному зв'язку різні щонайменше попарно, стають можливими два способи їхнього розташування відносно подвійного зв'язку. Ці способи позначають додаванням префіксу цис- (якщо найстарші замісники знаходяться по один бік відносно лінії подвійного зв'язку) або транс- (в іншому випадку). Сучасна номенклатура IUPAC оперує замість цих префіксів позначеннями Z- (нім. zusammen «разом») та E- (нім. entgegen «навпроти») відповідно; зверніть увагу, що форма цих літер суперечить наданому їх значенню.

Загальна кількість стереоізомерних форм[ред.ред. код]

Загальна кількість просторових ізомерів визначається формулою 2n, де n — кількість у молекулі елементів хіральності та подвійних зв'язків і жорстких циклів, які створюють умови для існування цис-транс-ізомерів. Приміром, існує 16 стереоізомерних гексоз (8 різних назв та D, L-позначення); молекула гексози у відкритій формі містить 4 хіральних атоми карбону, і 24 = 16.

Ця кількість може скорочуватися внаслідок наявності в молекулі додаткових елементів симетрії. Так, у вищенаведеному прикладі E-1,2-диметилциклопентан існує у вигляді пари енантіомерів, а у Z-1,2-диметилциклопентану оптичних ізомерів немає, він є мезо-формою внаслідок наявності площини симетрії. Тож, хоча в молекулі 1,2-диметилциклопентану є 2 хіральних центри, замість 22 = 4 стереоізомерів існують лише 3.

Див. також[ред.ред. код]

Джерела[ред.ред. код]

  • Потапов В.М. Стереохимия: Учеб. пособие для вузов. — 2-е, перераб. и доп.. — М. : Химия, 1988. — ISBN 5-7245-0376-X.(рос.)
  • IUPAC Gold Book. Процитовано 2014-11-25. (англ.)
  • Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк: Вебер, 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0.