Стереохимийн нэршил. Бусад толь бичгүүдээс "стереохимийн нэршил" гэж юу болохыг хараарай

Бүтцийн болон геометрийн изомеризм.

Алкен, этилен нүүрсустөрөгч эсвэл олефин (тос үүсгэгч) нь молекулууд нь дор хаяж хоёр нүүрстөрөгчийн атомыг агуулдаг нүүрсустөрөгчид бөгөөд хоорондоо хоёр холбоогоор холбогдсон байдаг. Эдгээр атомууд sp 2 эрлийзжих төлөвт байна.

Алкенууд нь C n H 2n ерөнхий томьёотой гомолог цуваа үүсгэдэг.

Гомологийн цувралын эхний гишүүн нь этилен бөгөөд C 2 H 4 молекулын томъёо, CH 2 = CH 2 бүтцийн томьёотой. Sp 2 эрлийзжүүлэлтийн өвөрмөц байдлаас шалтгаалан этилен молекул нь хавтгай бүтэцтэй байдаг. π холбоо байгаа нь нүүрстөрөгч-нүүрстөрөгчийн бондын эргэн тойронд чөлөөтэй эргэх боломжийг үгүй ​​болгодог. Тиймээс бусад атом эсвэл бүлгүүдтэй холбогдоход зарцуулсан нүүрстөрөгчийн атомуудын холбоо нь нэг хавтгайд бие биенээсээ 120 0 өнцгөөр хатуу байрладаг. Алкены молекул дахь давхар бондын системийн хатуу бүтэц нь тэдгээрийн бүтцэд тодорхой шинж чанаруудыг үүсгэдэг.

Алкены молекулуудын бүтэц нь гурван төрлийн изомеризм байгааг харуулж байна.

1. Хоёроос дээш нүүрстөрөгчийн атомтай радикал дахь нүүрстөрөгчийн араг ясны изомеризм.

2. Давхар бондын байрлалын изомеризм. Жишээлбэл:

3. Геометрийн буюу cis –, транс- изомеризм

Геометрийн изомерууд нь давхар бондтой харьцуулахад орлуулагчдын байрлалаар ялгаатай орон зайн эсвэл стереоизомер юм. Давхар бондын эргэн тойронд эргэлдэх боломжгүй тул орлуулагч нь давхар бондын нэг талд эсвэл эсрэг талд байрлаж болно. Жишээлбэл:

Нэршил, E, Z-номенклатур.

Мөн алкенуудын гурван нэршил байдаг: өчүүхэн, оновчтой, системчилсэн.

Өчүүхэн нэрс:

Рационал нэршлийн дагуу алканыг этилений дериватив гэж үздэг. Түүнчлэн, хэрэв орлуулагч нь давхар бондын өөр өөр нүүрстөрөгчийн атомуудтай холбогдсон бол олефиныг тэгш хэмт гэж нэрлэдэг бөгөөд " тэмдгээр тэмдэглэнэ. сим-", хэрэв орлуулагчид давхар бондын нэг нүүрстөрөгчийн атомд холбогдсон бол олефиныг тэгш хэмтэй бус гэж нэрлэдэг бөгөөд тэмдэгээр тэмдэглэнэ. симмм биш-". Жишээлбэл:

Системчилсэн нэршлийн дагуу олефинүүдийн нэрс нь ижил төстэй бүтэцтэй алканы нэрээс үүссэн бөгөөд "ан" дагаварыг "ene" гэж сольсон байдаг. Давхар холбоос агуулсан хамгийн урт гинжийг үндсэн гинж болгон авна. Нүүрстөрөгчийн атомуудын дугаарлалт нь давхар бонд хамгийн ойрхон байгаа гинжин хэлхээний төгсгөлөөс эхэлдэг. Жишээлбэл:

Давхар холбоос агуулсан хамгийн урт (үндсэн) гинжийг сонгох;

Бүлгүүдийн ахмад настныг тодорхойлох;

Гол хэлхээг дугаарлаж, давхар бондыг хамгийн бага локант тоог өгөх;

Жагсаалтын угтвар;

Холболтын бүтэн нэрийг өгнө үү.

Жишээлбэл:

Нэрлэхдээ –CH=CH радикалыг “винил” гэж нэрлэдэг.

Геометрийн изомеруудыг тодорхойлохын тулд хоёр нэр томъёог ашигладаг.

cis-, транс- ба E-, Z-

-ын дагуу cis-, транс- нэршилд орлуулагч нь давхар бондын нэг талд байрлах геометрийн изомеруудыг c гэж нэрлэдэг. cis- изомерууд.

Орлуулагч нь давхар бондын эсрэг талд байрладаг геометрийн изомеруудыг гэнэ. транс- изомерууд.

Хэрэв нүүрсустөрөгчийн радикалууд орлуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг бол илүү урт нүүрстөрөгчийн гинжин хэлхээтэй радикалууд нь алкены тохиргоог тодорхойлоход давуу талтай байдаг (тохиргоог илүү урт гинжтэй радикалтай харьцуулахад тодорхойлогддог). Жишээлбэл:

Ихэнхдээ cis-, транс- нэршил нь геометрийн изомеруудыг хоёрдмол утгагүй тодорхойлох боломжийг олгодоггүй. Энэ талаар илүү дэвшилтэт зүйл бол E-, Z-номенклатур юм.

Е-изомерууд нь давхар бондын нүүрстөрөгчийн атомууд дээрх ахлах орлуулагчид нь давхар бондын эсрэг талд байрладаг геометрийн изомерууд юм (Герман хэлнээс "entgegen" - эсрэг).

Z-изомерууд нь давхар бондын нүүрстөрөгчийн атомууд дээрх ахлах орлуулагчид нь давхар бондын нэг талд байрладаг геометрийн изомерууд юм (Герман "zusamen" гэсэн үгнээс - хамт).

E- ба Z- тэмдэглэгээг IUPAC нэршлийн дагуу нэгдлийн нэрний өмнө байрлуулсан бөгөөд хаалтанд (тэмдэглэл) хавсаргасан болно. cis- Тэгээд транс-хаалтанд ороогүй болно). Жишээлбэл:

Орлуулагчдын насыг атом нь давхар бондын нүүрстөрөгчийн атомтай холбосон элементийн атомын дугаараар, мөн ижил элементийн хувьд орлуулагчийн гинжин хэлхээний дараах элементүүдийн атомын дугаараар тодорхойлогддог. Хэд хэдэн орлогч дарга нарын албан тушаалын өсөлтийн дарааллаар:

Олж авах аргууд.

Аж үйлдвэрийн арга.

1. Олефины цувралын эхний дөрвөн гишүүнийг нефтийн нэрмэлийг хагалах замаар үйлдвэрийн аргаар үйлдвэрлэдэг.

2. Зарим олефин, тухайлбал 1-бутен ба 2-бутен, түүнчлэн хэвийн ба изомер бүтэцтэй пентенүүдийг харгалзах ханасан нүүрсустөрөгчийг усгүйжүүлэх замаар олж авдаг. Уг процессыг хромын триоксид дээр суурилсан гетероген катализатор ашиглан 450 0 С хүртэл температурт гүйцэтгэдэг.

Лабораторийн аргууд.

Олефин үйлдвэрлэх хамгийн түгээмэл лабораторийн арга бол спиртийг усгүйжүүлэх (архинаас усыг зайлуулах) ба галогенжүүлсэн алканыг дегидрогалогенжүүлэх (галоген галоген устөрөгчийг галоалканаас зайлуулах) юм. Эдгээр хоёр урвал нь Зайцевын дүрэмд захирагддаг.

Спиртийг усгүйжүүлэх, галоалканыг дегидрогалогенжүүлэх явцад протоныг хамгийн бага устөрөгчжүүлсэн (цөөн устөрөгчийн атомтай) нүүрстөрөгчийн атомаас салгаж авдаг (1875).

Эдгээр арилгах урвалын энэ чиглэлийг үүссэн олефины термодинамик тогтвортой байдал нэмэгдсэнтэй холбон тайлбарлаж байна. Орлуулагч их байх тусам суперконьюгаци үүсэх боломж нэмэгдэнэ. π холбоонд байрлах электронуудын делокализацийн зэрэг өндөр байна. Үүний дагуу термодинамик тогтвортой байдал илүү өндөр байна. Стереосонголт нь илүү тогтвортой байдлаар тодорхойлогддог транс-изомер.

1. Согтууруулах ундааны шингэн алдалт (арилгах).

Усыг архинаас салгах нь хийн болон шингэн үе шатанд явагддаг. Аль ч тохиолдолд урвалыг өндөр температурт усгүйжүүлэгч бодисоор гүйцэтгэдэг. Шингэн үе шатанд хүхрийн эсвэл фосфорын хүчил, хийн үе шатанд фосфорын (V) исэл, хөнгөн цагааны исэл, торийн исэл эсвэл хөнгөн цагааны давсыг ашигладаг. Жишээлбэл:

Шингэн үе дэх арилгах механизм нь хоёр үе шаттай. Эхний шатанд хүчил ба спиртээс эфир үүсдэг ба хоёр дахь шатанд эфирийн задрал нь олефин үүсэхэд хүргэдэг.

2. Галоалканыг дегидрогалогенжүүлэх.

Галоалканаас устөрөгчийн галидыг устгах ажлыг калийн гидроксидын (KOH) согтууруулах ундааны уусмалаар хийдэг бөгөөд NaOH-ийг бага хэрэглэдэг.

3. Ойролцоох дихалоалкануудыг галогенгүйжүүлэх.

Олефин нь зэргэлдээ (эсвэл ойрын) нүүрстөрөгчийн атомууд дээр галоген атом бүхий дигалоген деривативуудаас галогенийг арилгах замаар үүсдэг. Устгах нь цайрын тоосны нөлөөгөөр архи, цууны хүчлийн уусмалд хийгддэг.

4. Ацетилений нүүрсустөрөгч ба алкадиенийг устөрөгчжүүлэх.

Зарим тохиолдолд синтезийн явцад ацетилен нүүрсустөрөгчийг авах нь алкенаас илүү хялбар байдаг. Ацетилен нүүрсустөрөгчийг хэсэгчилсэн устөрөгчжүүлэлтээр харьцангуй амархан алкен болгон хувиргадаг. Устөрөгч нь катализаторгүйгээр π-электрон системд холбогддоггүй. Алкинуудаас алкен авах тохиолдолд катализаторын урвалын хоёр хувилбарыг ашигладаг: хийн үе шатанд хар тугалга (PbO) -аар хордуулсан устөрөгчийн катализатор (цагаан алт, палладий, никель), шингэн аммиак дахь натритай шингэн үе шатанд. Энэ тохиолдолд янз бүрийн тохиргооны алкенууд үүсдэг.

1,3-диенийг устөрөгчжүүлэх нь давхар бондын байрлалд изомер алкенуудын холимог үүсэхэд хүргэдэг.

Физик шинж чанар.

Хэвийн нөхцөлд этилен нүүрсустөрөгчийн гомологийн цувралын эхний дөрвөн гишүүн нь хий юм. 5-аас 17 хүртэлх нүүрстөрөгчийн атомын тоо бүхий олефинууд нь шингэн юм. Дараа нь хатуу бодисууд ирдэг.

Шулуун гинжин олефин нь салаалсан гинжин изомеруудаас өндөр температурт буцалгана. Терминал олефин (терминал давхар холбоо бүхий хүмүүс) гинжин дотор байрлах давхар холбоо бүхий изомеруудаас бага температурт буцалгана. транс-Изомерууд илүү өндөр температурт хайлдаг cis- изомерууд. cis-Изомерууд ихэвчлэн түүнээс өндөр температурт буцалгана транс- изомерууд.

Олефины нягт нь нэгдлээс бага боловч харгалзах парафины нягтаас их байна. Гомологийн цувралд нягтрал нэмэгддэг.

Усанд олефины уусах чадвар бага боловч парафиныхаас өндөр байдаг.

Химийн шинж чанар.

Олефины химийн шинж чанарыг тодорхойлдог үндсэн бүтцийн элемент нь нэг σ- ба нэг π-бондыг багтаасан давхар холбоо юм. Давхар бондын нүүрстөрөгчийн атомууд sp 2 эрлийзжих төлөвт байна. Статик хүчин зүйлс, тухайлбал бондын урт ба энергийн харьцуулалт нь давхар бонд нь нэг холбооноос богино бөгөөд хүчтэй болохыг харуулж байна.

Давхар бондын энерги нь 607.1 кЖ / моль бөгөөд энэ нь нэг бондын энергиээс 349.6 кЖ / моль юм. Гэсэн хэдий ч хоёр дан холбоо нь нэг давхар бондын энергийг 92.1 кЖ/моль-ээр давсан байна. Иймээс давхар холбоо нь давхар бонд үүссэн газарт хоёр атом эсвэл атомын бүлгийг нэмснээр хоёр дан σ холбоонд амархан хувирдаг.

Үүнээс үзэхэд нэмэлт урвал нь олефины хамгийн онцлог шинж чанартай байдаг. Гэхдээ зарим төрлийн олефин нь орлуулах урвалаар тодорхойлогддог. Устөрөгч нь давхар бондтой харьцуулахад α-нүүрстөрөгчийн атом дээр хамгийн амархан солигддог. Холбоотны байр суурь гэж нэрлэгддэг. Бондын гомолитик задралын үед үүссэн радикал нь π бондын электронуудтай харилцан үйлчлэх чадвартай бөгөөд энэ нь түүний өндөр тогтвортой байдал, үүний дагуу өндөр реактив байдлыг хангадаг.

π холбоо нь молекулын хавтгайн дээр ба доор байрлах сөрөг цэнэгийн үүл учраас олефин нь эерэг цэнэг агуулсан бөөмстэй харьцах хандлагатай байх ёстой. Электрофиль нь эерэг цэнэг агуулсан урвалж юм.

5.1. Электрофиль холболт

Электрофилийн нэмэлт (Ad E) нь хурдыг хязгаарлах үе шатанд довтолж буй бөөмс нь электрофил болох нэмэлт урвал юм.

Электрофилийн нэмэлт механизм нь гурван үе шаттай.

Жишээлбэл, этилен дээр устөрөгчийн бромидыг нэмснээр дөрвөн хлорт нүүрстөрөгчийн этил бромид:

Механизм:

1. Эхний шатанд π-цогцолбор гэж нэрлэгддэг зүйл үүсдэг.

π-цогцолборын онцлог нь давхар бондын нүүрстөрөгчийн атомууд sp 2 эрлийзжих төлөвт байдаг.

2. Завсрын карбокат үүсэх. Энэ үе шат удаан (хурд хязгаарлах):

Энэ үе шатанд давхар бондын нүүрстөрөгчийн атомуудын нэг нь sp 3 эрлийзжих төлөвт ордог. Нөгөө нь sp 2 эрлийзжих төлөвт үлдэж, хоосон p-орбиталийг олж авдаг.

3. Гурав дахь шатанд 2-р шатанд үүссэн бромидын ион нь карбокатонд хурдан наалддаг.

Бромыг этиленд электрофил нэмснээр нүүрстөрөгчийн тетрахлоридын орчинд 1,2-диброметан үүсэх урвалын ижил төстэй механизмыг өгч болно.

1. π-цогцолбор үүсэх:

2. Цикл бромон ион үүсэх:

Циклийн бромони ион нь нээлттэй этилийн катионоос илүү тогтвортой байдаг. Ийм тогтвортой байдлын шалтгаан нь мөчлөгт бромоны ион дахь бүх атомууд гадаад электрон түвшинд найман электронтой байдаг. Этил катион дахь эерэг цэнэгтэй нүүрстөрөгчийн атом нь ердөө зургаан электронтой байдаг. Бромийн ион үүсэх нь Br-Br бондын гетеролитик задрал, бромидын ионыг устгахтай холбоотой юм.

3. Цикл бромон ион дээр бромидын ион нэмэх:

Эх алкены нэг тал нь эерэг цэнэгтэй бромын атомаар бромийн ионоор хамгаалагдсан байдаг тул бромидын ион нь зөвхөн эсрэг талаас нь бромын ион руу довтолж чаддаг. Энэ тохиолдолд гурван гишүүнтэй цагираг нээгдэж, бромидын ион нь нүүрстөрөгчийн атомтай ковалент холбоо үүсгэдэг. Нэмэлт бүтээгдэхүүн нь вицинал дибромид юм.

Бромийн ионыг ар талаас нь бромидын ионоор довтолж буй танилцуулсан механизмын нотолгоо нь үүсэх явдал юм. транс-1,2-дибромоциклогексаныг циклогексений бромтой урвалд оруулснаар:

Марковниковын дүрэм.

Галоген устөрөгчийн тэгш хэмтэй бус алкенуудтай электрофил нэмэх механизмаар харилцан үйлчлэлцэх нь хатуу тодорхойлогдсон бүтэцтэй бүтээгдэхүүн үүсэхэд хүргэдэг. Тиймээс 2-метил-2-бутеныг устөрөгчийн бромидтой урвалд оруулснаар 2-бромо-2-метилбутан үүсдэг.

Тэгш хэмт бус алкенуудад электрофил нэмэх урвалын үед үүссэн бүтээгдэхүүний бүтэц нь Марковниковын дүрмийг дагаж мөрддөг.

Устөрөгчийн галогенийг тэгш хэмтэй бус алкенд нэмэхэд урвалд орох протон нь хамгийн их устөрөгчжүүлсэн (илүү олон тооны устөрөгчийн атомтай) нүүрстөрөгчийн атомд наалддаг (1869).

Урвалын энэ чиглэлийн тайлбар нь электрофил нэмэх механизмын хоёр дахь шатанд үүссэн карбокатууд нь радикалуудын тогтвортой байдлын цувралтай төстэй тогтвортой байдлын цуврал үүсгэдэг.

Метил катион<первичный <вторичный <третичный.

Тогтвортой байдлын цувралын дагуу гуравдагч нүүрстөрөгчийн атомд галидын ион нэмсэн бүтээгдэхүүнийг хоёрдогч атомаас илүүд үзнэ.

Электрофилийн нэмэлт механизмын дагуу Марковниковын дүрмийн дагуу олефинд дараахь зүйлийг нэмнэ.

галоген устөрөгч; галоген, ус, гипогалус хүчил:

Гипогалын хүчлийг нэмсэн тохиолдолд хлор, бром, иодын цахилгаан сөрөг чанар нь хүчилтөрөгчөөс бага байдаг тул галоген ион (фтороос бусад) электрофилийн бөөмийн үүрэг гүйцэтгэдэг.

Радикал урвал.

Радикал элсэлт.

Галогенийг давхар холбоонд нэмэх нь ион (электрофиль бөөмийн дайралт) эсвэл радикал механизмаар явагддаг.

Радикал нэмэхэд гэрлийн квантуудын нөлөөн дор молекулуудын задралын үр дүнд үүссэн галоген атомууд нь хамгийн хүртээмжтэй нүүрстөрөгчийн атомтай нэгдэж, хамгийн тогтвортой радикалуудыг үүсгэдэг.

Радикал (1) нь үүсэхэд хялбар бөгөөд илүү тогтвортой байдаг. Энэ радикалд хосгүй электрон нь таван C-H бондтой нэгддэг. Радикалын хувьд (2) зөвхөн нэг CH бондтой коньюгаци хийх боломжтой. Анхдагч нүүрстөрөгчийн атом нь хоёрдогчтой харьцуулахад довтолж буй бөөмсөд илүү хүртээмжтэй байдаг. Радикал (1) цаашид галоген молекултай урвалд орж бүтээгдэхүүн үүсгэж, шинэ бромын радикал үүсгэдэг бөгөөд энэ нь радикал механизмын гинжин тархалтыг баталгаажуулдаг.

Үзүүлсэн механизмд довтолж буй бөөмс нь бромын радикал юм. Хэрэв галоген устөрөгчийг нэмсэн нөхцөлд бромын радикалууд үүсдэг бол эхний шатанд бромын довтолгоо үүснэ, учир нь бромын радикал нь устөрөгчийн радикалаас илүү тогтвортой байдаг. Энэ зарчим нь Марковниковын дүрмийн эсрэг Карашийн дагуу тэгш хэмтэй бус алкенуудад бромидын устөрөгч нэмэхэд суурилдаг. Энэ тохиолдолд гинжин бөөмийн үе шат нь хэт ислийг нэвтрүүлэх замаар хангагддаг бөгөөд урвалын тэгшитгэлийг бичихдээ сумны дээрх "ROOR" тэмдгээр тэмдэглэгдсэн байдаг (нүүрстөрөгчийн тетрахлоридын томъёо нь урвал нь ионы механизмаар явагддаг гэсэн үг юм. Марковниковын дүрэм):

Энэ баримтын тайлбарыг урвалын механизмаар өгсөн болно. Хэт исэл нь гинжин бөөмжилтийн үе шат болох хоёр ислийн радикал болж амархан задардаг тул гинжин хэлхээний цаашдын өсөлт нь бромын радикал (эсвэл атом) үүсэхтэй холбоотой:

Дараагийн алхамд бромын радикалыг олефинд нэмнэ. Энэ тохиолдолд хоёр радикал үүсэх боломжтой.

Хоёр боломжит радикалаас (1) ба (2) эхнийх нь илүү тогтвортой бөгөөд хурдан үүсдэг. Тиймээс эхний радикал нь цаашдын гинжин хэлхээний өсөлтийг дэмждэг.

Урвал нь бага температурт (-80 0 C) радикал гинжин процесс хэлбэрээр явагддаг.

Радикал орлуулалт.

400 0 С-ээс дээш өндөр температурт этилен гомологуудын галоген (хлор, бром) -тай харилцан үйлчлэлцэх нь зөвхөн аллилийн байрлал дахь устөрөгчийн атомыг галогенээр солиход хүргэдэг бөгөөд үүнийг аллилик орлуулах гэж нэрлэдэг. Давхар холбоо нь эцсийн бүтээгдэхүүнд хадгалагдана.

Урвал нь гинжин процесс хэлбэрээр явагддаг радикал орлуулалт (S R). Өндөр температур нь хлорын молекулын гомолиз, радикал үүсэхийг дэмждэг.

Устөрөгчжүүлэх.

Алкенууд нь молекулын устөрөгчийг шууд нэмдэггүй.Энэ урвалыг зөвхөн нэг төрлийн катализатор, жишээлбэл, цагаан алт, палладий, никель, эсвэл нэгэн төрлийн, жишээлбэл, нийлмэл родийн давсны оролцоотойгоор хийж болно. Ихэвчлэн лаборатори болон үйлдвэрлэлд гетероген катализаторыг давхар холбоонд устөрөгч нэмэхэд ашигладаг.

Термодинамикийн хувьд энэ урвал нь маш таатай байдаг:

Учир нь гетероген катализаторыг ашиглан устөрөгчжүүлэх явцад катализаторын гадаргуу дээр олефиныг давхар бондоор шингээх шаардлагатай байдаг. Үүний дагуу олефин нь илүү амархан устөрөгчжүүлж, давхар холбоонд цөөн орлуулагч байдаг - Лебедевийн дүрэм.

Исэлдэлт.

Олефины исэлдэлтийн хоёр үндсэн чиглэл (төрөл) байдаг.

1. нүүрстөрөгчийн араг ясыг хадгалах замаар - энэ нь эпоксидаци ба гидроксилжилт юм;

2. давхар нүүрстөрөгч - нүүрстөрөгчийн холбоо тасрах үед энэ нь озонолиз ба алкенуудын бүрэн исэлдэлт юм.

Төрөлөөс хамааран янз бүрийн исэлдүүлэгч бодисуудыг ашигладаг.

Эпоксидаци

Эпоксидаци нь эпоксид буюу гурван гишүүнт циклик эфир үүсэх явдал юм. Мөнгөний катализаторын оролцоотойгоор агаар дахь хүчилтөрөгчөөр этилен нь этилен исэл болж эпоксид болдог.

Үлдсэн олефинууд нь пероксикарбоксилын хүчил эсвэл зүгээр л перацид (Прилежаевын урвал) нөлөөгөөр эпоксид болдог. Пероксикарбоксилын хүчил нь "O-O" хэт ислийн бүтцийг агуулдаг бөгөөд энэ нь нэг хүчилтөрөгчийн атомыг давхар холбоонд өгдөг.

Гидроксилжилт

Олефинтэй калийн перманганатын шингэрүүлсэн (5-10%) уусмал (Вагнерын урвал) үүсдэг. cis-гликол эсвэл cis-1,2-диол:

Холбогдох мэдээлэл.

стереохимийн нэршил

(Латин хэлнээс menclatura - жагсаалт, жагсаалт), орон зайг тодорхойлох зориулалттай. химийн бүтэц холболтууд. N. s-ийн ерөнхий зарчим. (дүрэм, хэсэг E) нь зай юм. холболтын бүтэц эдгээр нэрийг өөрчлөхгүйгээр нэрэнд нэмсэн угтвараар тэмдэглэнэ. ба тэдгээрийн дугаарлалт (хэдийгээр заримдаа стереохимийн шинж чанарууд нь дугаарлах боломжит аргууд болон үндсэн хэлхээний сонголтуудын хоорондох сонголтыг тодорхойлж болно).

Ихэнх стереохимийн үндэс тэмдэглэгээнд орлуулагчдын насыг хоёрдмол утгагүйгээр тогтоодог дарааллын дүрэм байдаг. Ахмад настнууд нь чиральтай хүмүүс гэж тооцогддог (харна уу. Хирализм)элемент (жишээлбэл, тэгш хэмт бус атом, давхар холбоо, цагираг) нь илүү өндөр атомын дугаартай шууд холбоотой (хүснэгтийг үз). Хэрэв эдгээр атомууд өндөр наслалтаараа ижил байвал эхний ялгаа гарч ирэх хүртэл "эхний давхарга" гэх мэт атомуудтай холбоотой атомуудыг багтаасан "хоёр дахь давхарга" гэж үзнэ; Давхар холбоогоор холбогдсон атомуудын тоог ахмад насыг тодорхойлохдоо хоёр дахин нэмэгдүүлнэ. Наиб. энантиомеруудын тохиргоог тодорхойлох ерөнхий арга бол ашиглах явдал юм Р, С-системүүд. R (Латин rectus - баруун) гэсэн тэмдэглэгээ нь бага орлуулагчийн эсрэг талын загварыг авч үзэхэд үлдсэн орлуулагчдын ахмад настан цагийн зүүний дагуу буурдаг энантиомерт өгөгдсөн. Цагийн зүүний эсрэг чиглэлийн уналт нь S-тэмдэглэгээтэй тохирч байна (Латин нүглээс - зүүн) (Зураг 1).

Хирал төвийн орлуулагчдын насыг нэмэгдүүлэх:

Цагаан будаа. 1. Органик нэгдлүүдийн орлуулагчийн насжилтыг тодорхойлох схем.

Нүүрс ус, а-гидрокси хүчил, а-амин хүчлүүдийн хувьд тэгш бус гэж үзсэн тохиргооны харьцуулалт дээр үндэслэн D, L-системийг өргөн ашигладаг. глицеральдегидийн харгалзах энантиомерын тохиргоотой төв. Төсөөллийг авч үзэх үед Фишерийн төлөөлуусЗүүн талд байгаа OH эсвэл NH 2 бүлгүүдийн байршлыг L тэмдгээр (Латин laevus - зүүнээс), баруун талд D тэмдгээр (Латин dexter - баруун) тэмдэглэнэ.

Зураг 2. Хоёр талт өнцөг.

Молекулын конформацийг харуулахын тулд SChS бондын хоёр ахлах орлуулагчийн хоорондох j dihedral (dihedral) өнцгийн утгыг заана (Зураг 2), үүнийг цагийн зүүний дагуу тоолж, ердийн нэгжээр илэрхийлнэ (нэг нэгж нь 60 ° -тай тэнцүү). ), эсвэл Ньюманы хэлтэс дэх ахлах орлогч нарын байршлын аман тэмдэглэгээг ашиглана уу (Зураг 3).

Цагаан будаа. 3. Бутан конформаторын тэмдэглэгээ (од IUPAC дүрмээр санал болгосон тэмдэглэгдсэн).

Лит.: IUPAC-ийн химийн нэршлийн дүрэм, 3-р боть, хагас боть 2, М., 1983, х. 5-118; Ногради М., Стереохими. Үндсэн ойлголт ба хэрэглээ, хөрвүүлэлт. Англи хэлнээс, М., 1984. В.М.Потапов, М.А.Федоровская.

Химийн нэвтэрхий толь бичиг. - М .: Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичиг. Эд. И.Л.Кнунянц. 1988 .

Бусад толь бичгүүдээс "стереохимийн нэршил" гэж юу болохыг харна уу.

Молекулуудын конформаци, тэдгээрийн харилцан хувиралт, бие махбодийн хамаарлыг судалдаг стереохимийн салбар. ба хими. Конформациас St. шинж чанарууд. Молекулын бүтэц задрах. зай. өөрчлөлт гарах үед үүсдэг молекулын хэлбэрүүд. хувь хүнийхээ чиг баримжаа... Химийн нэвтэрхий толь бичиг

"Атомын цөмийн изомеризм" гэсэн нэр томъёотой андуурч болохгүй. Изомеризм (izos тэнцүү, meros хуваах, Грекийн нэг хэсэг, iso-г харьцуулах), элементийн найрлага, молекул жингээрээ ижил боловч ... ... Wikipedia-д ялгаатай нэгдлүүд (гол төлөв органик) оршин тогтнох.

"Атомын цөмийн изомеризм" гэсэн нэр томъёотой андуурч болохгүй. Изомеризм (izos тэнцүү, meros хуваах, Грекийн нэг хэсэг, iso-г харьцуулах), элементийн найрлага, молекул жингээрээ ижил боловч ... ... Wikipedia-д ялгаатай нэгдлүүд (гол төлөв органик) оршин тогтнох.

"Атомын цөмийн изомеризм" гэсэн нэр томъёотой андуурч болохгүй. Изомеризм (izos тэнцүү, meros хуваах, Грекийн нэг хэсэг, iso-г харьцуулах), элементийн найрлага, молекул жингээрээ ижил боловч ... ... Wikipedia-д ялгаатай нэгдлүүд (гол төлөв органик) оршин тогтнох.

"Атомын цөмийн изомеризм" гэсэн нэр томъёотой андуурч болохгүй. Изомеризм (izos тэнцүү, meros хуваах, Грекийн нэг хэсэг, iso-г харьцуулах), элементийн найрлага, молекул жингээрээ ижил боловч ... ... Wikipedia-д ялгаатай нэгдлүүд (гол төлөв органик) оршин тогтнох.

"Атомын цөмийн изомеризм" гэсэн нэр томъёотой андуурч болохгүй. Изомеризм (izos тэнцүү, meros хуваах, Грекийн нэг хэсэг, iso-г харьцуулах), элементийн найрлага, молекул жингээрээ ижил боловч ... ... Wikipedia-д ялгаатай нэгдлүүд (гол төлөв органик) оршин тогтнох.

"Атомын цөмийн изомеризм" гэсэн нэр томъёотой андуурч болохгүй. Изомеризм (izos тэнцүү, meros хуваах, Грекийн нэг хэсэг, iso-г харьцуулах), элементийн найрлага, молекул жингээрээ ижил боловч ... ... Wikipedia-д ялгаатай нэгдлүүд (гол төлөв органик) оршин тогтнох.

- (Грекийн эсрэг угтвар, эсрэг гэсэн утгатай; Грек син угтвар, нийцтэй гэсэн утгатай), угтварууд: 1) геометр. =NH ба ChN=NH давхар холбоо бүхий изомерууд. Жишээлбэл, бензалдоксим изомеруудад син нь ойр байгааг илтгэнэ... ... Химийн нэвтэрхий толь бичиг

- (изо... ба Грекийн meros хуваах, хэсэг гэсэн үгнээс), нэгдлүүдийн оршихуй (Ч. органик), найрлага, моль нь ижил. масс, гэхдээ физикийн хувьд ялгаатай ба хими. Танд ариун Ийм холболтууд дуудсан изомерууд. Ж.Либиг, Ф.Вёлер хоёрын хооронд үүссэн маргааны үр дүнд ... ... Химийн нэвтэрхий толь бичиг

Нэгэн цагт Фишерийн систем нь амин хүчил, элсэн чихэрээс гаралтай олон тооны байгалийн нэгдлүүдийн логик, тууштай стереохимийн ангилал зүйг бий болгох боломжтой болгосон. Энэ систем дэх энантиомеруудын харьцангуй тохиргоог химийн хамаарлаар тодорхойлсон, өөрөөр хэлбэл. өгөгдсөн молекулаас нүүрстөрөгчийн тэгш бус атомд нөлөөлөхгүй химийн урвалын дарааллаар D- эсвэл L-глицеральдегид рүү шилжих замаар (дэлгэрэнгүй мэдээллийг 8.5-р хэсгээс үзнэ үү). Гэсэн хэдий ч, хэрэв тохиргоог нь тодорхойлох шаардлагатай молекул нь глицеральдегидээс бүтцийн хувьд тэс өөр байсан бол түүний тохиргоог глицеральдегидийн тохиргоотой химийн аргаар уялдуулах нь маш төвөгтэй байх болно. Нэмж дурдахад D - эсвэл L - цувралд тохиргоо хийх нь үргэлж хоёрдмол утгатай байдаггүй. Жишээлбэл, D-глицеральдегидийг зарчмын хувьд глицерины хүчил болгон хувиргаж, дараа нь диазометаны үйлчлэлээр метилийн эфир болгон хувиргаж, дараа нь анхдагч спиртийн функцийг сонгомол исэлдүүлж, диазоэтантай эфирийн аргаар метил этилийн гидроксималоны хүчлийн эфир (XXV) болгон хувиргаж болно. . Эдгээр бүх урвалууд нь хирал төвд нөлөөлдөггүй тул XXV диэстер нь D цувралд хамаардаг гэж хэлж болно.

Хэрэв эхний эфиржилтийг диазоэтанаар, хоёр дахь нь диазометанаар хийвэл XXVI диэстерийг авах бөгөөд ижил шалтгаанаар үүнийг D-цуврал гэж ангилах ёстой. Үнэн хэрэгтээ XXV ба XXVI нэгдлүүд нь энантиомерууд юм; тэдгээр. зарим нь D-, бусад нь L- цувралд хамаардаг. Тиймээс, даалгавар нь CO 2 Et эсвэл CO 2 Me гэсэн эфирийн бүлгүүдийн алийг нь "гол" гэж үзэхээс хамаарна.

Фишерийн системийн эдгээр хязгаарлалтууд, түүнчлэн 1951 онд хирал төвийн эргэн тойрон дахь бүлгүүдийн жинхэнэ байрлалыг тодорхойлох рентген туяаны дифракцийн арга бий болсон нь 1966 онд шинэ, илүү хатуу, тууштай системийг бий болгоход хүргэсэн. R,S нэршил Кан-Ингольд-Прелог (KIP) буюу дараалсан давуу эрхийн дүрэм гэж нэрлэгддэг стереоизомеруудыг дүрсэлсэн. Энэ систем нь одоо Fischer-ийн D, L системийг бараг сольсон (гэхдээ сүүлийнх нь нүүрс ус, амин хүчлийн хувьд ашиглагдаж байна). Багаж хэрэгслийн системд R- эсвэл S- тусгай тодорхойлогчийг ердийн химийн нэрэнд нэмдэг бөгөөд энэ нь үнэмлэхүй тохиргоог нарийн бөгөөд хоёрдмол утгагүй тодорхойлдог.

Нэг тэгш бус X төв агуулсан Xabcd төрлийн нэгдлийг авч үзье. Түүний тохиргоог тогтоохын тулд X атом дээрх дөрвөн орлуулагчийг дугаарлаж, дарааллыг бууруулах дарааллаар байрлуулах хэрэгтэй (доороос харна уу), өөрөөр хэлбэл. 1>2>3>4. Депутатуудыг хамгийн бага орлогчоос хамгийн алслагдсан талаас ажиглагч авч үздэг (томилсон дугаар 4). Хэрэв тэргүүлэх чиглэл буурах чиглэл 1  2  3 нь цагийн зүүний дагуу хөдөлгөөнтэй давхцаж байвал энэ тэгш бус төвийн тохиргоог R тэмдгээр (Латин rectus - баруун), цагийн зүүний эсрэг бол S (хар гайтай - зүүн) тэмдгээр тэмдэглэнэ. ).

Хиралын нэгдлүүдийн дийлэнх хэсгийг авч үзэхэд хангалттай дараалсан давуу эрх олгох хэд хэдэн дүрмийг бид танилцуулж байна.

1) Өндөр атомын дугаартай атомуудад ахмад настны хувьд давуу эрх олгоно. Хэрэв тоонууд ижил байвал (изотопын хувьд) хамгийн их атомын масстай атомыг хуучин гэж үзнэ. Хамгийн бага "орлуулагч" нь дан электрон хос юм. Тиймээс цувралд давуу эрх нэмэгддэг: ганц бие< H < D < T < Li < B < C < N < O < F < Si < P

2) Хэрэв хоёр, гурав эсвэл дөрвөн ижил атом нь тэгш бус атомтай шууд холбоотой бол дарааллыг хоёр дахь бүсийн атомууд тогтоодог бөгөөд тэдгээр нь хирал төвтэй холбоогүй, харин ижил настай атомуудтай холбогддог. . Жишээлбэл, XXVII молекулд CH 2 OH ба (CH 3) 2 CH бүлгийн эхний атомыг тогтоох боломжгүй боловч хүчилтөрөгчийн атомын тоо нүүрстөрөгчөөс их байдаг тул CH 2 OH-ийг илүүд үздэг. CH 2 OH бүлэг нь зөвхөн нэг хүчилтөрөгчийн атом нь нүүрстөрөгчийн атомтай холбогддог бөгөөд CH (CH 3) 2 бүлэгт хоёр нүүрстөрөгчийн атом байдаг ч гэсэн хуучин юм. Хэрэв бүлгийн хоёр дахь атомууд ижил байвал дарааллыг гурав дахь бүсийн атомууд гэх мэтээр тодорхойлно.

Хэрэв ийм журам нь хоёрдмол утгагүй шатлалыг бий болгоход хүргэхгүй бол энэ нь төв атомаас улам бүр нэмэгдэж буй зайд, эцэст нь ялгаа гарч, бүх дөрвөн орлуулагч нь ахмад насаа авах хүртэл үргэлжилнэ. Энэ тохиолдолд ахмад настнуудын зохицуулалтын аль нэг үе шатанд нэг эсвэл өөр орлогчийн олж авсан аливаа давуу эрх нь эцсийнх гэж тооцогддог бөгөөд дараагийн үе шатанд дахин үнэлгээ хийхгүй. Хэрэв молекулд салаалсан цэгүүд байгаа бол тэргүүлэх ач холбогдол бүхий молекулын гинжин хэлхээний дагуу тэргүүлэх чиглэлийг тогтоох процедурыг үргэлжлүүлнэ. Тодорхой төв атомын насжилтыг тогтоохдоо үүнтэй холбоотой өндөр насжилттай бусад атомуудын тоо шийдвэрлэх үүрэгтэй. Жишээлбэл, CCl 3 > CHCl 2 > CH 2 Cl.

3) Албан ёсоор устөрөгчөөс бусад бүх атомын валентийг 4 гэж хүлээн зөвшөөрдөг. Хэрэв атомын жинхэнэ валент бага (жишээлбэл, хүчилтөрөгч, азот, хүхэр) байвал энэ атом нь 4-n ( Энд n нь бодит валент) гэж нэрлэгддэг хий үзэгдэл орлуулагч, тэдгээр нь тэг серийн дугаартай бөгөөд орлуулагчдын жагсаалтын сүүлчийн байрыг өгдөг. Үүний дагуу давхар ба гурвалсан бондтой бүлгүүдийг хоёр, гурван дан бонд болгон хуваасан мэт төлөөлдөг. Жишээлбэл, C=C давхар холбоог илэрхийлэхдээ атом бүрийг хоёр нүүрстөрөгчийн атомтай, эдгээр нүүрстөрөгчийн хоёр дахь атомыг гурван хийсвэр орлуулагчтай гэж үздэг. Жишээ болгон -CH=CH2, -CHO, -COOH, -CCH ба -C6H5 бүлгүүдийн дүрслэлийг авч үзье. Эдгээр үзэл бодол нь дараах байдалтай байна.

Эдгээр бүх бүлгүүдийн эхний атомууд нь (H,C,C), (H,O,O), (O,O,O), (C,C,C) болон (C,C,C)-тай холбогддог. . Энэ мэдээлэл нь COOH бүлгийг нэгдүгээрт (хамгийн эртний), CHO бүлгийг хоёрдугаарт, -CH=CH2 бүлгийг хамгийн сүүлд (тавдугаарт) байрлуулахад хангалттай, учир нь дор хаяж нэг хүчилтөрөгчийн атом байдаг. гурван нүүрстөрөгчийн атом байхаас ч илүү тохиромжтой. CCH ба -C 6 H 5 бүлгүүдийн харьцангуй ахмад настны талаар дүгнэлт гаргахын тулд та гинжин хэлхээний дагуу цааш явах хэрэгтэй. C 6 H 5 бүлэгт (C,C,C) төрлийн нүүрстөрөгчийн хоёр атом (C,C,H) холбогдсон ба гурав дахь атом нь (O,O,O) төрлийн байна. CCH бүлэг нь зөвхөн нэг бүлэгтэй (C, C, H), харин хоёр бүлэгтэй (O, O, O). Иймээс C 6 H 5 нь CCH-ээс хуучин, i.e. ахмад настны дарааллаар, заасан таван бүлэг эгнээ эзэлнэ: COOH> CHO> C 6 H 5 > CCH> CH=CH 2.

Хамгийн их тохиолддог орлуулагчдын насыг Хүснэгтээс тодорхойлж болно. 8-2, үүнд нөхцөлт тоо нь ахмад насыг илтгэнэ.

Хүснэгт 8.2.

Кан-Инголд-Прелогийн дагуу зарим бүлгүүдийн ахмад настнууд

	Нөхцөлт тоо		Нөхцөлт тоо
Аллил, CHCH=CH2		Меркапто, SH
Амин, NH 2		Метил,  H 3
Аммони, NH 3+		Метиламин, NHCH 3
Ацетил, COCH 3		Метилсульфинил, SOCH 3
Ацетиламин, NHCOCH 3		Метилсульфинилокси, OSOCH 3
Ацетокси, OCOCH 3		Метилсульфонил, SO 2 CH 3
Бензил, CH 2 C 6 H 5		Метилсульфонилокси,OSO 2 CH 3
Бензилокси, OCH 2 C 6 H 5		Метилтио, SCH 3
Бензойл,  COC 6 H 5		Метокси,OCH 3
Бензойламино, NHCOC 6 H 5		Метилкарбонил, COOCH 3
Бензоилокси, OCOC 6 H 5		Неопентил, CH 2 C(CH 3) 3
Бензоилоксикарбонил-амин, NHCOOCH 2 C 6 H 5		Nitro, NO 2
Бром, Br		Нитросо, ҮГҮЙ
сек-Бутил, CH(CH 3)CH 3 CH 3		м-нитрофенил,
n-Butyl, CH 2 CH 2 CH 2 CH 3		о-нитрофенил,
терт-Бутил, C(CH 3) 3		p-нитрофенил,
терт-бутоксикарбонил, COOC(CH 3) 3		Пентил, C 5 H 11
Винил, CH 2 = CH 2		Пропенил, CH=CHCH3
Устөрөгч, H		Зүсэх, CH 2 CH 2 CH 3
n-Hexyl, C 6 H 13		Пропинил, CCCH 3
Гидрокси, OH		Пропаргил, CH 2 CCH
Гликозилокси		Сульфо, SO 3 H
Диметиламино, N(CH3) 2		м-Толил,
2,4-Динитрофенил,		о-Толил,
3,5-динитрофенил,		п-Толил,
Диэтиламино, N(C 2 H 5) 2		триметиламмони,
Изобутил, CH 2 CH(CH 3) 2		Тритил, C(C 6 H 5) 3
изопентил, CH 2 CH 2 CH(CH 3) 2		Фенил, C6H5
Изопропенил, CH(CH 3) = CH 2		Фенилазо, N=NCC 6 H 5
Изопропил, CH(CH3) 2		Фениламино, NHC 6 H 5
		Фенокси, OC 6 H 5
Карбоксил, COOH		Формиль, CHO
2,6-ксилил,		Формилокси, OCHO
3,5-ксилил,
		Хлор, Cl
		Циклогексил, C 6 H 11
		Этил, CH 2 CH 3
		Этиламин, NHC 2 H 5
		Этинил, CCH
		Этокси, OC 2 H 5
		Этоксикарбонил, COOC 2 H 5

Дараалсан эрэмбийн дүрмийг Фишерийн эртний ангилал зүйд аль болох ойр байлгахаар тусгайлан зохион бүтээсэн, учир нь аз жаргалтай тохиолдлоор D-глицеральдегид анх дур зоргоороо хуваарилагдсан тохиргоотой болох нь тогтоогдсон. Үүний үр дүнд ихэнх D төвүүд, хамгийн чухал нь глицеральдегид нь өөрөө (R)-тохиргоотой байдаг ба L-стереоизомерууд нь ихэвчлэн (S)-цувралд хамаардаг.

Нэг үл хамаарах зүйл бол (R) цувралд хамаарах L-цистеин тул хүхэр нь хүчилтөрөгчөөс илүү давуу талтай байдаг. CIP системд молекулуудын генетикийн хамаарлыг тооцдоггүй. Энэ системийг зөвхөн мэдэгдэж байгаа үнэмлэхүй тохиргоотой холболтод ашиглах боломжтой. Хэрэв тохиргоо нь тодорхойгүй бол холболт нь түүний эргэлтийн тэмдгээр тодорхойлогддог.

Мөн ханаагүй нэгдлүүдийн геометрийн изомеруудын тодорхойлолтод дараалсан давуу байдлын дүрэм хамаарна. Давуу эрх тогтоохдоо олон холбоосын төгсгөл бүрийн орлуулагчдыг тусад нь авч үзэх ёстой. Хэрэв өндөр наслалттай орлуулагчид давхар холболтын нэг талд байрласан бол уг нэгдэлд Z угтвар (Герман хэлнээс zusammen - хамтдаа), хэрэв өөр талд байвал E угтвар (entgegen - эсрэг талд) өгнө. (Z, E) - Алкенуудын нэршлийг 5-р бүлэгт авч үзсэн. (Z, E) тэмдэглэгээг ашиглан бүтцийг хуваарилах жишээг доор харуулав.

Сүүлийн жишээ нь Z тохиргоотой холбоос нь үндсэн гинжин хэлхээнд орох давуу эрхтэй болохыг харуулж байна. (R,S) - Тэмдэглэлийг мөн тэнхлэгийн чиральтай нэгдлүүдэд ашиглаж болно. Тохиргоог өгөхийн тулд хирал тэнхлэгт перпендикуляр хавтгай дээр Ньюманы проекцийг зурж, ажиглагчтай хамгийн ойр байгаа тэнхлэгийн төгсгөлд байгаа орлуулагчдыг хамгийн төгсгөлд байгаа орлуулагчдаас илүү давуу эрхтэй гэж үзэх нэмэлт дүрмийг хэрэгжүүлнэ. тэнхлэгийн. Дараа нь молекулын тохиргоог эхнийхээс хоёр дахь, дараа нь гурав дахь лиганд руу давуу эрх буурах ердийн дарааллаар цагийн зүүний дагуу эсвэл цагийн зүүний эсрэг орлуулагчдыг дайран өнгөрөх замаар тодорхойлно. Үүнийг 1,3 - аллендикарбоксил ба 2,2 - иодидифенил-6,6-дикарбоксилын хүчлүүдийн талаар доор харуулав.

Хавтгай ба мушгиа хэлбэрийн хираль молекулуудад дараалсан давуу эрх олгох дүрмийг мөн боловсруулсан.

Фишерийн төсөөллийг ашиглан холболтыг дүрслэхдээ орон зайн загвар бүтээхгүйгээр тохиргоог хялбархан тодорхойлж болно. Томьёог бага орлуулагч нь доод талд байхаар бичсэн байх ёстой; Хэрэв үлдсэн орлуулагчдыг цагийн зүүний дагуу эрэмбэлэх дарааллаар байрлуулсан бол нэгдэл нь (R)-цувралд, цагийн зүүний эсрэг байвал (S)-цувралд, жишээлбэл:

Хэрэв доод бүлэг нь доод хэсэгт байхгүй бол та үүнийг доод бүлэгтэй солих хэрэгтэй, гэхдээ энэ нь тохиргоог буцаана гэдгийг санаарай.

Бромофторохлорметан энантиомер (12) ба (13) жишээн дээр үнэмлэхүй тохиргоог нэрлэх процедурын үндсэн үе шатуудыг авч үзье.
Эхний шаттэгш хэмт бус атом дээр орлуулагчдын тэргүүлэх дарааллыг тодорхойлох явдал юм.

Тухайн элементийн изотопын насжилт нь массын тоо нэмэгдэх тусам нэмэгддэг.
Үүний дагуу бид бромфторохлорометан молекул дахь орлуулагчдын тэргүүлэх дарааллыг дараахь байдлаар авна.

Br>CI>F>H

Бид хамгийн ахмад орлогчийг a үсгээр, дараагийнхыг b үсгээр тэмдэглэдэг. (өөрөөр хэлбэл шилжилтийн үед a b c d давуу эрх буурдаг):

Хоёр дахь үе шат. Бид молекулыг ажиглагчаас хамгийн бага орлуулагчийг зайлуулж (энэ тохиолдолд нүүрстөрөгчийн атомаар бүрхэгдсэн байх болно) байрлуулж, хамгийн бага орлуулагчтай нүүрстөрөгчийн холбооны тэнхлэгийн дагуу молекулыг авч үзье.

Гурав дахь шат. Аль чиглэлийг тодорхойлох УНХАЛТманай алсын хараанд байгаа депутатуудын ахмад настнууд. Хэрэв ахмад настны бууралт цагийн зүүний дагуу бол бид үүнийг R үсгээр тэмдэглэнэ (Латин "шулуун" баруун талаас). Хэрэв ахмад нас нь цагийн зүүний эсрэг байвал тохиргоог S үсгээр тэмдэглэнэ (Латин "муу" - зүүнээс).

R-изомер дахь орлуулагчдын насжилт буурах нь R үсгийн дээд талд, S-изомерт - ижил чиглэлд явагддаг мнемоник дүрэм байдаг. S үсгийн дээд талд:

Одоо бид энантиомеруудын бүрэн нэрийг бичиж болно, энэ нь тэдний үнэмлэхүй тохиргоог тодорхой харуулж байна:

Стерзоизомерын тохиргоог R эсвэл S гэж тэмдэглэх нь тэгш бус атом дээрх бүх дөрвөн орлуулагчийн тэргүүлэх дарааллаас хамаарна гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Тиймээс доор үзүүлсэн молекулуудад X бүлэгтэй харьцуулахад F, CI, Br атомуудын орон зайн байршил ижил байна.

Гэсэн хэдий ч, тэмдэглэгээЭдгээр молекулуудын үнэмлэхүй тохиргоо нь ижил эсвэл өөр байж болно. Энэ нь тодорхой X бүлгийн шинж чанараар тодорхойлогддог.

Хэд хэдэн химийн урвалын үед тэгш бус нүүрстөрөгчийн атом дээрх орлуулагчдын орон зайн байршил өөрчлөгдөж болно, жишээлбэл:

(16) ба (17) молекулуудад X ба Z орлуулагчтай харьцуулахад H, D (дейтерий) ба F атомуудын орон зайн байрлал нь эсрэгээрээ байна.

Тиймээс энэ хариу үйлдэлд юу тохиолдсон гэж тэд хэлж байна урвуу тохиргоо.

Зориулалт(16)-аас (17) руу шилжих үед Кан-Инголд-Прелог системийн дагуу тодорхойлогдсон үнэмлэхүй тохиргоо өөрчлөгдөх эсвэл хэвээр үлдэж болно. Энэ нь тэгш бус атом дахь орлуулагчдын эрэмбэ дараалалд нөлөөлдөг тодорхой X ба Z бүлгээс хамаарна, жишээлбэл:

Өгөгдсөн жишээн дээр бид хөрвүүлэх тухай ярих боломжгүй үнэмлэхүй тохиргоо, эхлэлийн нэгдэл ба урвалын бүтээгдэхүүн нь изомер биш тул (дээрх хуудас 20-ыг үзнэ үү). Үүний зэрэгцээ нэг энантиомерыг нөгөөд хувиргах нь үнэмлэхүй тохиргоог өөрчлөх явдал юм.

VI.Хоёр тэгш бус атомтай молекулууд.
Диастереомерууд.

Хэрэв молекул нь хэд хэдэн тэгш бус атомтай бол Фишерийн төсөөллийг бүтээхэд онцлог шинж чанарууд гарч ирэхээс гадна нэг молекулын хувьд байдаггүй стереоизомеруудын хооронд шинэ төрлийн харилцаа үүсдэг.
тэгш бус атом.

2-бромо-3-хлоробутаны стереоизомеруудын аль нэгийн хувьд Фишерийн проекцийг бүтээх зарчмыг авч үзье.

Хаалтанд (2S, 3S) оруулах нь нүүрстөрөгчийн атомын дугаар 2 нь S тохиргоотой гэсэн үг юм. Нүүрстөрөгчийн атомын дугаар 3-т мөн адил хамаарна. Молекул дахь атомуудын дугаарлалт нь органик нэгдлүүдийг нэрлэх IUPAC дүрмийн дагуу хийгддэг.
Энэ молекул дахь тэгш бус атомууд нь нүүрстөрөгчийн атомууд C (2) ба C (3) юм. Өгөгдсөн молекул нь төв С-С бондтой харьцуулахад өөр өөр конформацитай байж болох тул Фишерийн проекцийг ямар конформацид зориулж байгуулах талаар тохиролцох шаардлагатай. Фишерийн төсөөллийг зөвхөн зориулалтын дагуу бүтээдэг гэдгийг санах нь зүйтэй хиртэгдсэн конформаци, мөн молекулын нүүрстөрөгчийн гинжийг бүрдүүлдэг С атомууд нэг хавтгайд байрладаг нэг.
Дээр үзүүлсэн молекулыг хиртсэн конформацид хувиргаж, нүүрстөрөгчийн гинж босоо байрлалд байхаар эргүүлье. Үүссэн шаантаг хэлбэртэй проекц нь зургийн хавтгайд бүх CC-ийн холбоо байрлах молекулын зохион байгуулалттай тохирч байна.

CH 3 бүлгүүд зургийн хавтгайн доор орохын тулд молекулыг бүхэлд нь конформацийг нь өөрчлөхгүйгээр төв С-С бондтой харьцуулахад 90° эргүүлье. Энэ тохиолдолд C(2) ба C(3)-тай холбоотой Br, CI атомууд болон устөрөгчийн атомууд зургийн хавтгай дээр гарч ирнэ. Ингэж чиглэсэн молекулыг нэг тэгш хэмтэй молекулын хувьд зурсан хавтгайд (хавтгайн доор байрлах атомууд дээшээ, хавтгайн дээр байрлах атомууд доош чиглэсэн) проекц хийцгээе. атом:

Ийнхүү олж авсан төсөөлөлд зөвхөн C-C төв холболт нь зургийн хавтгайд оршдог гэсэн үг юм. C(2)-CH3 ба C(3)-CH3 холбоо нь биднээс холддог. C(2) ба C(3) атомуудын H, Br, CI атомуудтай холбоо нь бидэн рүү чиглэнэ. С(2) ба С(3) атомууд нь босоо болон хэвтээ шугамын огтлолцлын цэгүүд дээр байдаг. Мэдээжийн хэрэг, үүссэн төсөөллийг ашиглахдаа дээр дурдсан дүрмийг дагаж мөрдөх ёстой (дүрмийг үзнэ үү).
Хэд хэдэн тэгш бус атомтай молекулуудын хувьд стереоизомеруудын тоо ерөнхийдөө 2n-тэй тэнцүү байх ба энд n нь тэгш бус атомуудын тоо юм. Тиймээс 2-бромо-3-хлоробутаны хувьд 2 2 - 4 стереоизомер байх ёстой. Фишерийн төсөөллийг ашиглан тэдгээрийг дүрсэлцгээе.

Эдгээр стереоизомеруудыг хоёр бүлэгт хувааж болно: A ба B. изомерууд A (I ба P) нь толин тусгал хавтгайд тусгах үйл ажиллагаатай холбоотой байдаг - эдгээр нь энантиомерууд (антиподууд) юм. В бүлгийн изомеруудад мөн адил хамаарна: III ба IV нь энантиомерууд юм.

Хэрэв бид А бүлгийн аль нэг стереоизомерыг В бүлгийн аль нэг стереоизомертой харьцуулбал тэдгээр нь толин тусгал антипод биш болохыг олж мэдэх болно.

Тиймээс I ба III нь диастереомерууд юм. Үүнтэй адилаар бие биентэйгээ харьцуулахад диастеромерууд нь I ба IV, II ба III, II ба IV юм.

Изомеруудын тоо нь томьёо 2 n-д заасан хэмжээнээс бага байх тохиолдол гарч болно. Ийм тохиолдол нь 2,3-дибромбутануудын молекулуудад ижил атомууд (эсвэл атомын бүлгүүд) үүсгэсэн хиралитын төвүүдийн орчин үүсдэг.

(*V ба VI молекулууд нь Sn бүлгийн тэгш хэмийн элементүүд байхгүй тул хирал юм. Гэхдээ V ба VI хоёулаа зургийн хавтгайд перпендикуляр төв C-C бондын дундуур дамжин өнгөрч буй тэгш хэмийн C 2 энгийн эргэлтийн тэнхлэгтэй байна. Энэ жишээнээс хирал молекулууд тэгш хэмтэй байх албагүй гэдгийг харж болно.

VII ба VII "проекцууд нь нэг нэгдлийг төлөөлж байгааг харахад хялбар байдаг: зургийн хавтгайд 180 ° эргүүлэхэд эдгээр проекцууд нь бие биентэйгээ бүрэн нийцдэг. VII молекулын төв хэсэгт перпендикуляр тэгш хэмийн хавтгайг амархан илрүүлдэг. С-С холбоо ба түүний дундуур дамждаг.Энэ тохиолдолд молекул нь тэгш бус атомтай боловч бүхэлдээ молекул нь ахирал байна.Ийм молекулуудаас бүрдсэн нэгдлүүдийг гэнэ. мезо хэлбэрүүд. Мезо хэлбэр нь гэрлийн туйлшралын хавтгайг эргүүлэх чадваргүй, өөрөөр хэлбэл оптик идэвхгүй байдаг.

Тодорхойлолтоор бол энантиомер (V) ба (VI) ба мезо хэлбэр нь бие биенээсээ харьцангуй диастереомер юм.

Мэдэгдэж байгаагаар энантиомеруудын физик шинж чанарууд нь ижил байдаг (хавтгай туйлширсан гэрлийн хамаарлаас бусад). Диастереомеруудын хувьд нөхцөл байдал өөр байна, учир нь тэдгээр нь толин тусгал антипод биш юм. Тэдний физик шинж чанар нь бүтцийн изомеруудын шинж чанартай адил ялгаатай байдаг. Үүнийг дарсны хүчлийг жишээ болгон ашиглан доор харуулав.

VII Харьцангуй тохиргоо. Эритро-трио-тэмдэглэл.

"Үнэмлэхүй тохиргоо" гэсэн ойлголтоос ялгаатай нь "харьцангуй тохиргоо" гэсэн нэр томъёог дор хаяж хоёр зүйлд ашигладаг. Тиймээс харьцангуй тохиргоо гэж бид химийн шилжилтээр дамжуулан зарим "гол" загвартай холбоотой тодорхойлогдсон нэгдлийн бүтцийг хэлнэ. Ийм байдлаар нүүрс усны молекул дахь тэгш бус атомуудын глицеральдегидтэй холбоотой тохиргоог нэг удаа тодорхойлсон. Энэ тохиолдолд тэд "Хэрэв (+)-глицеральдегид нь доор үзүүлсэн тохиргоотой бол химийн хувиралтай холбоотой нүүрс ус нь тэгш бус атомын ийм ийм тохиргоотой байна."

Хожим нь үнэмлэхүй тохиргоог тодорхойлох рентген аргыг боловсруулахад энэ тохиолдолд (+)-глицеральдегид үзүүлсэн тохиргоотой гэсэн таамаг зөв болохыг харуулсан. Тиймээс нүүрс ус дахь тэгш бус атомуудын тохиргоог зөв хуваарилах нь бас зөв юм.

"Харьцангуй тохиргоо" гэсэн нэр томъёо нь өөр утгатай. Энэ нь диастереомеруудыг ялгаан дээр үндэслэн харьцуулах үед хэрэглэгддэг сонгосон бүлгүүдийн харьцангуй байрлалдиастереомер бүрийн дотор. Үүнтэй холбогдуулан IUPAC-ийн химийн нэршлийн дүрэмд харьцангуй тохиргоог авч үзсэн болно. Тэгш бус атом бүхий диастереомеруудын харьцангуй тохиргоог (молекул доторх бүлгүүдийн харилцан зохион байгуулалт) тодорхойлох хоёр аргыг авч үзье [тэгш бус атомгүй диастереомерууд байдаг, жишээлбэл, цис- ба транс-алкенууд (доороос үзнэ үү, х. 52)]. 2-бромо-3 стереоизомеруудын жишээ - хлорбутан (1) - (1 В).

Эхний сонголт нь erythro- болон threo- тохиргооны тодорхойлогчдыг ашигладаг. Энэ тохиолдолд Фишерийн төсөөлөл дэх хоёр тэгш бус атом дээрх ижил орлуулагчдын байршлыг харьцуулсан болно. Тэгш бус нүүрстөрөгчийн атомууд дээр ижил орлуулагч байрладаг стереоизомерууд нэг талдбосоо шугамаас гэж нэрлэдэг эритро-изомерууд. Хэрэв ийм бүлгүүд байвал өөр өөр тал дээрбосоо шугамаас, дараа нь бид ярьдаг гурван изомерууд. (I) - (IV) нэгдлүүдэд ийм лавлагааны бүлгүүд нь устөрөгчийн атомууд бөгөөд эдгээр нэгдлүүд нь дараах нэрийг авдаг.

Эндээс харахад харьцангуй тохиргооны тэмдэглэгээ нь энантиомеруудын хувьд ижил, харин диастереомеруудын хувьд ялгаатай болохыг харж болно. Одоо ч энантиомеруудын үнэмлэхүй тохиргоог тогтоох нь тийм ч амар ажил биш тул энэ нь чухал юм. Үүний зэрэгцээ, жишээлбэл, NMR спектрийг ашиглан диастереомеруудыг ялгахад хялбар байдаг. Энэ тохиолдолд "Спектрээс харахад урвал нь эритро-2-бромо-3-хлоробутан үүсгэдэг" гэсэн хэллэг нь бид энантиомеруудын аль нэгний тухай ярьж байна гэсэн үг юм: (I) эсвэл (II) [эсвэл ракематаас бүрдсэн ракемат. (I) ба (P)] (аль нь тодорхойгүй), гэхдээ (III) эсвэл (IV) нэгдлүүдийн талаар биш. Үүний нэгэн адил, "Бид трио-2-бромо-3-хлорбутантай харьцаж байна" гэсэн хэллэг нь (III) ба (IV) нэгдлүүдийг илэрхийлж байгаа боловч (I) эсвэл (P) биш гэсэн үг юм.
Та эдгээр тэмдэглэгээг, жишээлбэл, иймэрхүү байдлаар санаж болно. Эритро изомерт ижил орлуулагчид "а" үсгийн элементүүд шиг нэг чиглэлд "хардаг".
Эритро- ба трео- угтварууд нь нүүрс усны нэрнээс гаралтай: threose, erythrose. Олон тооны тэгш бус атом бүхий нэгдлүүдийн хувьд нүүрсустөрөгчийн (рибо-, ликсо-, глюко- гэх мэт) нэрнээс гаралтай бусад стереохимийн тодорхойлогчдыг ашигладаг.

Харьцангуй тохиргооны тэмдэглэгээний өөр хувилбарт R* ба S* тэмдгийг ашигладаг.Энэ тохиолдолд үнэмлэхүй тохиргооноос үл хамааран хамгийн бага тоотой (IUPAC нэршлийн дүрмийн дагуу) тэгш хэмт бус атом нь тодорхойлогчийг хүлээн авдаг. R*. (I) - (IV) нэгдлүүдийн хувьд энэ нь бромтой холбогдсон нүүрстөрөгчийн атом юм. Өгөгдсөн молекулын хоёр дахь тэгш бус атомд мөн адил тэгш бус атомын үнэмлэхүй тохиргооны тэмдэглэгээ ижил (R эсвэл хоёулаа S) бол тодорхойлогч R* өгөгдөнө. Үүнийг молекул (III) болон молекулуудын хувьд хийх ёстой. (IV). Хэрэв молекул дахь тэгш бус атомуудын үнэмлэхүй тохиргоо нь өөр тэмдэглэгээтэй (I ба II молекулууд) байвал хоёр дахь тэгш бус атом нь S * тодорхойлогчийг хүлээн авдаг.

Харьцангуй тохиргооны тэмдэглэгээний энэ систем нь үндсэндээ эритро-трео тэмдэглэгээтэй тэнцэнэ: энантиомерууд ижил тэмдэглэгээтэй, харин диастереомерууд өөр өөр тэмдэглэгээтэй байдаг. Мэдээжийн хэрэг, тэгш хэмт бус атомуудад ижил орлуулагч байхгүй бол харьцангуй тохиргоог зөвхөн R* ба S* тодорхойлогч ашиглан тодорхойлж болно.

VIII Энантиомеруудыг салгах арга.

Молекулууд нь хираль байдаг байгалийн бодисууд нь бие даасан энантиомерууд юм. Хэрэв колбонд эсвэл үйлдвэрлэлийн реакторт хийсэн химийн урвалын үед хирал төв үүсвэл үр дүн нь хоёр энантиомерын тэнцүү хэмжээгээр агуулсан ракемат болно. Энэ нь энантиомер бүрийг тус тусад нь авахын тулд тэдгээрийг салгах асуудлыг үүсгэдэг. Үүнийг хийхийн тулд арга гэж нэрлэгддэг тусгай арга техникийг ашиглана ракематын хуваагдал.

Пастерийн арга.

Л.Пастер 1848 онд усан үзмийн хүчлийн натрийн аммонийн давсны усан уусмалаас ((+)- ба (-)-дартын хүчлийн рацемат) тодорхой нөхцөлд бие биенээсээ ялгаатай хоёр төрлийн талст тунадас үүсгэдэг болохыг олж тогтоосон. болон түүний толин тусгал дэлгэц. Пастер эдгээр талстуудыг микроскоп, хясаа ашиглан ялгаж, (+)-дархан хүчил ба (-)-дарсны хүчлийн цэвэр давсыг гаргаж авсан. Хоёр өөр талст өөрчлөлтөөр энантиомерыг аяндаа талсжуулахад үндэслэсэн ракематуудыг хуваах энэ аргыг "Пастерийн арга" гэж нэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч энэ аргыг хэрэглэх нь үргэлж боломжгүй байдаг. Одоогийн байдлаар янз бүрийн хэлбэрийн талст хэлбэрээр "аяндаа талсжих" чадвартай 300 орчим хос энантиомерууд мэдэгдэж байна. Тиймээс энантиомеруудыг ялгах өөр аргуудыг боловсруулсан.