Биоорганическая химия. Братцева И.А - 46 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СтГМУ | Ставрополь

Составители: 

Рубрика: 

91
Гидроксикислоты. Основные положения стереохимии
Гидроксикислоты – это соединения, содержащие одновременно
карбоксильную и гидроксигруппы. Для этих соединений характерно яв-
ление стереоизомерии.
Стереоизомерия – учение о пространственном строении молекул.
Отличия между молекулами могут быть вызваны либо различной
конфигурацией, либо различной конформацией молекул.
Конформационные изомеры – стереоизомеры, различие между ко-
торыми вызвано поворотом отдельных участков молекулы вокруг оди-
нарных связей.
Конфигурационные изомеры – это стереоизомеры с различным
пространственным расположением атомов или групп атомов в простран-
стве без учета возможных конформаций.
Стереоизомеры делятся на:
Энантиомеры (оптические изо-
меры) - это стереоизомеры, обла-
дающие одинаковыми физическими
(кроме знака вращения) и химиче-
скими свойствами и
относящиеся
друг к другу как предмет к своему
зеркальному отражению.
Диастереомеры – это конфигураци-
онные
стереоизомеры, не являющиеся
зеркальным отражением один другого и
имеющие различные физические и хи-
мические свойства.
С
СООН
ОН
СН
3
Н
С
СООН
ОН
СН
3
Н
D(-)
L(+)
зеркало
Молочная кислота
(зеркальные изомеры -
энантиомеры)
t
o
пл.
+25
о
С t
o
пл.
+25
о
С
СС
СН
3
СН
3
НН
СС
СН
3
СН
3
Н
Н
Бутен-2
цис-изомер
транс-изомер
(t
о
пл
- 138,9
о
С)
(t
о
пл
- 105,5
о
С)
Диастереомеры
Энантиомерия осуществляется у хиральных (от греч. "χειρ" – рука)
молекул.
Хиральными называются молекулы, которые не могут быть
совмещены со своим зеркальным изображением. Наглядным примером
хиральных объектов является левая и правая рука:
зеркало
зеркало
92
Хиральность связана с атомами, у которых полностью отсутствует
симметрия, т.е. с
асимметрическими атомами.
Асимметрический атом углерода – это такой атом, все четыре ва-
лентности которого связаны с различными заместителями. Обозначается
– С* (со звездочкой). Если молекула имеет асимметрический атом угле-
рода, значит это вещество обладает
оптической активностью, т.е. спо-
собно отклонять плоскость поляризованного света влево или вправо.
Энантиомеры имеют одинаковое значение величины угла вращения [α],
но противоположное его направление: один –
левовращающий (обозна-
чают знаком -), другой –
правовращающий (обозначают знаком +). Ве-
личину и знак угла вращения определяют экспериментально с помощью
приборов –
поляриметров или спектрополяриметров.
Смесь равных количеств энантиомеров называется
рацематом. Раце-
маты не обладают оптической активностью (оптически недеятельны), что
обозначают (±) перед названием соединения. Существует несколько спо-
собов разделения рацематов: механический отбор кристаллов по их фор-
ме, биохимический (микробиологический), химический, хроматографи-
ческий.
Определение
абсолютной конфигурации, т.е. истинного расположе-
ния в пространстве заместителей у хирального центра, оказалось воз-
можным с помощью метода рентгеноструктурного анализа. Впервые
только в 1951 году Бийо с сотрудниками определил абсолютную конфи-
гурацию натрий-рубидиевой соли (+) винной кислоты. Однако это трудо-
емкий процесс, поэтому ученые при написании формул энантиомеров
используют
относительную конфигурацию (сравнение со стандартом).
Стереоизомеры
с одним центром хиральности
Традиционным примером природной пары энантиомеров с одним
центром хиральности служит 2-гидроксипропановая (молочная) кислота:
СН
3
-С*НОН-СООН
В молекуле этого соединения содержится один асимметрический
атом углерода.
Для изображения
относительной конфигурации энантиомеров на
плоскости используют
проекции Фишера: асимметрический атом угле-
рода ставится
в центре (перекрест связей без обозначения символа атома
углерода), главная функциональная группа должна быть наверху, по го-
ризонтали располагают атомы водорода и функциональную группу с ге-
тероатомом, остальная часть молекулы направлена вниз.

Страницы