التسميات Enantiómeros ، الخصائص ، الخصائص والأمثلة

ال المقابلات الضوئية هي تلك الأزواج من المركبات العضوية (وغير العضوية) التي تتكون من صورتين متطابقتين لا يمكن أن يتداخل أحدهما على الآخر. عندما يحدث العكس - على سبيل المثال ، في حالة وجود كرة أو نادٍ للجولف أو شوكة - يُقال إنها كائنات حمراء..

صاغ المصطلح chirality ويليام طومسون (اللورد كلفن) ، الذي عرّف أن الجسم ما هو إلا إذا كان لا يمكن أن يتداخل مع صورة المرآة. على سبيل المثال ، الأيدي عناصر مراوغة ، لأن انعكاس اليد اليسرى ، على الرغم من تحوله ، لن يتزامن مع الأصل.

إحدى الطرق لإظهار ما سبق هي وضع اليد اليمنى على اليسار ، وإيجاد أن الأصابع الوحيدة التي تتداخل هي الأصابع الوسطى. في الواقع ، كلمة chiral مشتقة من الكلمة اليونانية الشير, مما يعني "اليد".

بالنسبة لحالة شوكة الصورة العليا ، إذا انعكس انعكاسها ، فسوف يتلاءم تمامًا مع الأصل ، والذي يترجم ككائن عديم الفصيلة.

مؤشر

• 1 الكربون غير المتماثلة
• 2 التسميات
  • 2.1 قواعد التسلسل أو الأولويات
• 3 خصائص المسببات
• 4 خصائص
• 5 أمثلة
  • 5.1 ثاليدوميد
  • 5.2 سالبوتامول والليمونين
• 6 المراجع

الكربون غير المتماثل

ما الشكل الهندسي الذي يجب أن تعتبره مجموعة من الذرات مراوغة؟ الجواب هو رباعي السطوح. أي ، بالنسبة للمركب العضوي ، يجب أن تحتوي ذرة الكربون على ترتيب رباعي السطوح حوله. ومع ذلك ، على الرغم من أن هذا ينطبق على معظم المركبات ، إلا أن هذا ليس هو الحال دائمًا.

بحيث هذا المركب الافتراضي CW₄ يكون chiral ، يجب أن تكون جميع بدائل مختلفة. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فإن انعكاس رباعي الاسطح يمكن أن يتداخل بعد بعض الدورات.

وبالتالي ، فإن المركب C (ABCD) هو ciral. عند حدوث ذلك ، تُعرف ذرة الكربون المرتبطة بأربعة بدائل مختلفة باسم الكربون غير المتماثل (أو الكربون المجسم). عندما "ينظر" هذا الكربون إلى المرآة ، فإن انعكاسه وهذا يشكل الزوج المتماثل.

في الصورة العليا ، تم توضيح ثلاثة أزواج من التماثلية من المركب C (ABCD). بالنظر إلى الزوج الأول فقط ، فإن انعكاسه ليس قابلاً للتركيب ، لأنه عند تسليم الحروف A و D فقط ، ولكن ليس C و B.

ما هي العلاقة بين الأزواج الأخرى من التناقضات مع بعضها البعض؟ المركب وصورته للزوج التعددي الأول هما diastereomers من الأزواج الأخرى.

وبعبارة أخرى ، فإن diastereomers هي stereoisomers من نفس المركب ، ولكن دون أن تكون نتاج انعكاسها الخاص ؛ وهذا هو ، فهي ليست صورته المرآة.

طريقة عملية لاستيعاب هذا المفهوم هي من خلال استخدام النماذج ، بعضها بسيط مثل تلك المسلحة مع كرة أنيمي وبعض العصي وبعض كتل البلاستيسين لتمثيل الذرات أو المجموعات.

تسمية

يؤدي تغيير موضع حرفين إلى إنتاج enantiomer آخر ، ولكن إذا تم تغيير ثلاثة أحرف ، فستعود العملية إلى المركب الأصلي ذي الاتجاه المكاني المختلف.

وبهذه الطريقة ، يؤدي تغيير حرفين إلى إنشاء اثنين من التماثيل الجديدة ، وفي الوقت نفسه ، اثنين من diastereomers الجديد من الزوج الأولي.

ومع ذلك ، كيف نفرق هذه التناقضات عن بعضها البعض؟ هذا هو المكان الذي يظهر تكوين R-S المطلق.

والباحثون الذين قاموا بتنفيذها هم كان ، والسيد كريستوفر إنجولد وفلاديمير بريلوج. ولهذا السبب ، يُعرف باسم نظام الرموز (R-S) لكان-إنجولد-بريلوج.

قواعد التسلسل أو الأولويات

كيفية تطبيق هذا التكوين المطلق؟ أولاً ، يشير مصطلح "التكوين المطلق" إلى الترتيب المكاني الدقيق للبدائل على الكربون غير المتماثل. وبالتالي ، يكون لكل ترتيب مكاني تكوين R أو S خاص به.

توضح الصورة العلوية تكوينين مطلقين لزوجين من التناقضات. لتعيين أحدهما على أنه R أو S ، يجب اتباع قواعد التسلسل أو الأولويات:

1- البديل ذو العدد الذري الأعلى هو الأول ذو الأولوية العليا.

2 - يتم توجيه الجزيء بحيث تكون الذرة أو مجموعة نقاط الأولوية المنخفضة خلف الطائرة.

3- ارسم أسهم الروابط وارسم دائرة في الاتجاه التنازلي للأولوية. إذا كان هذا الاتجاه هو نفسه في اتجاه عقارب الساعة ، فإن التكوين هو R ؛ إذا كان عكس اتجاه عقارب الساعة ، فإن التكوين هو S.

في حالة الصورة ، يتوافق الشكل الأحمر مع الرقم 1 مع البديل ذو الأولوية العليا ، وهكذا.

إن الكرة البيضاء ، رقم 4 ، تقابل دائمًا ذرة الهيدروجين. بمعنى آخر: الهيدروجين هو البديل الأقل أولوية والأخير.

مثال التكوين المطلق

في مركب الصورة العليا (الأحماض الأمينية - سيرين) ، يحتوي الكربون غير المتماثل على البدائل التالية: CH₂OH ، H ، COOH و NH₂.

بتطبيق القواعد المذكورة أعلاه لهذا المركب ، يكون البديل ذو الأولوية العليا هو NH₂, تليها COOH ، وأخيرا CH₂OH. من المفهوم أن البديل الرابع هو H.

مجموعة COOH لها الأولوية على CH₂OH ، لأن الكربون يشكل ثلاث روابط مع ذرات الأكسجين (O ، O ، O) ، بينما الآخر يشكل واحد فقط مع OH (H ، H ، O).

خصائص enantiomers

تفتقر العناصر التماثلية إلى عناصر التماثل. يمكن أن تكون هذه العناصر إما الطائرة أو مركز التماثل.

عندما تكون هذه موجودة في التركيب الجزيئي ، فمن المحتمل جدًا أن يكون المركب خاليًا من الالتهاب ، وبالتالي لا يمكن أن يتشكل.

خصائص

يُظهر زوج من المطرات نفس الخصائص الفيزيائية ، مثل نقطة الغليان أو نقطة الانصهار أو ضغط البخار.

ومع ذلك ، فإن إحدى الخصائص التي تميزها هي القدرة على تدوير الضوء المستقطب ، أو ما يماثلها: لكل عنصر إنزيمي أنشطة بصرية خاصة به.

التكتلات التي تدور الضوء المستقطب في اتجاه عقارب الساعة تكتسب التكوين (+) ، في حين أن تلك التي تدور في الاتجاه المعاكس تحصل على التكوين (-).

هذه الدورات تكون مستقلة عن الترتيب المكاني للبدائل على الكربون غير المتماثل. وبالتالي ، يمكن أن يكون مركب التكوين R أو S (+) و (-).

بالإضافة إلى ذلك ، إذا كانت تركيزات كل من التجمعات (+) و (-) متساوية ، فإن الضوء المستقطب لا ينحرف عن مساره ويكون الخليط غير نشط بصريًا. عندما يحدث هذا ، فإن الخليط يسمى الخليط العرقي.

بدوره ، فإن الترتيبات المكانية تحكم تفاعل هذه المركبات ضد ركائز مجسمة. ويحدث مثال على هذا التحديد النوعي في حالة الإنزيمات ، التي لا يمكنها أن تعمل إلا على enantiomer معين ، ولكن ليس على صورتها المتطابقة.

أمثلة

من بين العديد من العوامل الممكنة المحتملة ، لدينا أمثلة على المركبات الثلاثة التالية:

الثاليدومايد

أي من الجزيئين له تكوين S؟ واحد على اليسار. ترتيب الأولويات على النحو التالي: أولاً ذرة النيتروجين ، وثانية مجموعة الكاربونيل (C = O) ، والثالثة مجموعة الميثيلين (-CH₂-).

عندما تمر المجموعات ، استخدم اتجاه عقارب الساعة (R) ؛ ومع ذلك ، وكما يشير الهيدروجين إلى خارج المستوى ، فإن التكوين الظاهر من الزاوية الخلفية يتوافق فعليًا مع S ، بينما في حالة الجزيء على اليمين ، يشير الهيدروجين (أدنى أولوية) مرة واحدة من الطائرة.

سالبوتامول والليمونين

أي من الجزيئين هو R enantiomer: واحد أعلاه أو واحد أدناه؟ في كلا الجزيئين يرتبط الكربون غير المتماثل بمجموعة OH.

تحديد ترتيب الأولويات للجزيء أدناه الذي يعطي ما يلي: أولاً OH ، والثاني الحلبة العطرية والثالثة المجموعة CH₂-NH-C (CH₃)₃.

تمر المجموعات ، يتم رسم دائرة في اتجاه عقارب الساعة. وبالتالي ، فهو R enantiomer ، وبالتالي فإن الجزيء أدناه هو enantiomer R ، والأعلى هو S.

بالنسبة لحالة المركب (R) - (+) - ليمونين و (S) - (-) - ليمونين ، فإن الاختلافات موجودة في مصادرها ورائحتها. يتميز R-enantiomer برائحة البرتقال ، بينما رائحة S-enantiomer لها رائحة الليمون.

مراجع

1. T.W. غراهام سولومونز ، كراي بي فرايل. الكيمياء العضوية. (الإصدار العاشر ، ص 188-301) ويلي بلس.
2. فرانسيس كاري. الكيمياء العضوية في الكيمياء المجسمة. (الطبعة السادسة ، ص 288-301). مولودية جراو هيل.
3. Zeevveez. (1 أغسطس 2010). شوكة مرآة الانعكاس. [الشكل]: تم استرجاعه في 17 أبريل 2018 ، من: flickr.com   
4. جي بي موس المصطلحات الأساسية للكيمياء المجسمة (توصيات IUPAC 1996) الكيمياء البحتة والتطبيقية ، المجلد 68 ، العدد 12 ، الصفحات 2193-2222 ، ISSN (عبر الإنترنت) 1365-3075 ، ISSN (طباعة) 0033-4545 ، DOI: doi.org
5. جزيء الأسبوع الأرشيف. (1 سبتمبر 2014). الثاليدومايد. تم الاسترجاع في 17 أبريل ، 2018 ، من: acs.org
6. جوردي بيكارت. (29 يوليو 2011). تعيين تكوينات R و S في مركز chiral. [الشكل]. تم الاسترجاع في 17 أبريل 2018 من: commons.wikimedia.org