Иллюстрации к лекции 1 OH H COOH CH3 C OH H CH3 COOH

Иллюстрации к лекции 1
Способы изображения пространственного строения молекулы этана:
1,4 – проекция «козлы», 2,5 – «летящие клинья». 3,6 - Ньюмена
1,2,3 — заслоненная конформация; 4, 5, 6 — заторможенная конформация;
HH
H
H C
H
H
C H
H
C
H
H
H
H C
H
4
H
H
3
2
1
H
H
H
C H
H
H
C
H
H
H
5
6
формулы Фишера (la) — (1г
COOH
H
CH3
OH
H
CH3
C
OH
COOH
C OH
H
COOH
COOH
H
OH
CH3
CH3
(1а)
(1б)
(1в)
(1г)
Для того чтобы сопоставить «нестандартно» написанные проекционные формулы, надо знать правила их преобразования.
1. Проекционные формулы можно вращать в плоскости чертежа на 180°, не меняя их стереохимического смысла:
COOH
H
CH3
OH
HO
CH3
H
COOH
равнозначно
2. Одна (или любое нечетное число) перестановок заместителей у асимметрического центра приводит к формуле оптического ан
перестановок не изменяет стереохимического смысла формулы:
H
COOH
COOH
COOH
H
OH
OH
CH 3
H
OH
CH 3
CH 3
первая
антипод
вторая
перестановка
перестановка
3. Вместо перестановок проекционные формулы можно преобразовывать, вращая три заместителя по часовой стрелке или проти
H
OH
CH3
CH3
COOH
COOH
H3C
OH
OH
H
COOH
OH
4. Проекционные формулы нельзя выводить из плоскости чертежа; нельзя, например, рассматривать их «на просвет»,
с обратной стороны бумаги, так как при этом мы увидели бы формулу антипода.
CH3
C6H5
CH3
C6H5
CH3 CH CH CH3
C6H5OH
H
H
H
CH3
OH
H3C
H3C
H
OH
(2)
CH3
H
OH
(2а)
H
C6H5
(2б)
(2в)
НОМЕНКЛАТУРА ЭНАНТИОМЕРОВ
CHO
H2N
(CHOH)n
COOH
COOH
H
H
H
OH
OH
CH2OH
R
R
L – аминокислоты
D – гидроксокислоты
D – моносахариды
Система ключей для окси- и аминокислот и моносахаридов
Правила IUPAC – R,S-система для энантиомеров
3
3
COOH
H1
4 C
HO 2 CH3
COOH
1
C H
OH
H3C
4
R
S
2
2R –оксипропановая кислота
2S –оксипропановая кислота
1C
HO
C6H5
H2N
1S –фенилэтанамин – 1
H
3
4
2
6
CH3
HO
3
2R –оксипропановая кислота
3
4
3
4
R
O
6
3R –метилциклогексанон – 1
1
4
R(C2)
1
S(C3)
2
3
H
4
CH3
2
2
2
1
3
1
5
4
H
OH
2R, 3S –диоксибутаналь
H
H3C
1
2
1
5
2
H
H
H3C
H
COOH
CH3
3
O
4
S
O
3S –метилциклогексанон – 1
Соединения с одним асимметрическим атомом
Соединения с двумя и более асимметрическими атомами
1 молекула
А(+) В(+)
3 молекула
А(-) В(+)
2 молекула
А(-) В(-)
4 молекула
А(+) В(-)
Таким образом у молекулы с двумя различными асимметрическими атомами могут быть 4
оптически активных изомера и 2 рацемата.
Молекулы 1 и 3, 1 и 4, 2 и 3, 2 и 4 - диастереомерами.
HOOC
CH CH COOH
OH Cl
H
OH
HO
H
H
H
Cl
Cl
H
Cl
эритро – (–)
т.пл. 173˚С
[α]D – 31,3˚
OH
HO
H
H
Cl
H
COOH
COOH
COOH
COOH
COOH
COOH
COOH
COOH
эритро – (+)
т.пл. 173˚С
[α]D + 31,3˚
трео – (+)
т.пл. 167˚С
[α]D + 9,4˚
рацемат эритро
т.пл. 146˚С
трео – (–)
т.пл. 167˚С
[α]D – 9,4˚
рацемат трео
т.пл. 153˚С
d420 1,2387
nD20 1,4517
d420 1,2321
nD20 1,4507
Z = 2n , где n – число асимметрических центров.
H
HO
OH
H
H
COOH
(+) винная
α
[α ] =
,
!⋅d
HO
COOH
COOH
COOH
COOH
H
H
OH
HO
H
OH
H
OH
HO
H
COOH
(-) винная
COOH
COOH
мезовинная
Поляриметрия
где α – угол вращения испытуемого вещества в градусах – (°),
l – длина трубки в дм, d – плотность вещества в г/см3.
α ⋅ 100
Для растворов формула имеет вид
[α ] =
,
!⋅с
где с – число граммов опт. акт. вещества в 100мл раствора.
Часто вместо удельного вращения пользуются величиной молекулярного вращения [М], которую
[α ] , где М – молекулярная масса вещества.
вычисляют по формуле [М] = М
100
23
[α ]D , 23 – температура в °С, D – длина волны натрия (источник света в поляриметре натриевая
лампа), для которой λ = 589 нм
Например, один и тот же антипод яблочной кислоты в водном растворе при различных концентрациях
64% и 21% имеет различное вращение
[α ]D23 +2,72° (вода С 64) и
[α ]D23 – 0,9° (вода С 21)
Пример зависимости удельного вращения зависит от природы растворителя и температуры, один и тот
же изомер диэтилового эфира винной кислоты имеет различные значения удельного вращения в разных
условиях измерения:
чистый(жидкость) [α ]D20 + 7,4° (вода С 21)
[α ]D20 + 10,0° (этилацетат)
[α ]D20 – 3,19° (хлороформ)
[α ]D36
0° (хлороформ)
50
[α ]D + 1,26° (хлороформ)