‹#›
RJC
Alkany
Alkany
Alkany
Alkany
Stereoizomery
Stereoizomery
Slides 1 to 30
‹#›
RJC
Alkany
Alkany
Alkany
Alkany
Stereoizomery
Stereoizomery
Slides 1 to 30
‹#›
RJC
Centrum asymetryczne (stereogeniczne)
Centrum asymetryczne (stereogeniczne)
Atom węgla o hybrydyzacji sp
Atom węgla o hybrydyzacji sp
3
3
połączony z
połączony z
czterema róŜnymi podstawnikami tworzy centrum
czterema róŜnymi podstawnikami tworzy centrum
asymetryczne (stereogeniczne) .
asymetryczne (stereogeniczne) .
‹#›
RJC
Chiralność
Chiralność
Cząsteczka posiadająca centrum asymetryczne
Cząsteczka posiadająca centrum asymetryczne
(centrum stereogeniczne) jest nazywana
(centrum stereogeniczne) jest nazywana
cząsteczką chiralną.
cząsteczką chiralną.
Konfiguracja ‘lewej ręki’
Konfiguracja ‘prawej ręki’
‹#›
RJC
Stereoizomery
Stereoizomery
Stereoizomery róŜnią się tylko sposobem ułoŜenia
Stereoizomery róŜnią się tylko sposobem ułoŜenia
podstawników wokół centrum asymetrycznego
podstawników wokół centrum asymetrycznego
(stereogenicznego) .
(stereogenicznego) .
Konfiguracja ‘lewej ręki’
Konfiguracja ‘prawej ręki’
‹#›
RJC
Na przykład... alanina
Na przykład... alanina
Dwa stereoizomery alaniny są enancjomerami
Dwa stereoizomery alaniny są enancjomerami
(dwa nie nakładające się na siebie obiekty
(dwa nie nakładające się na siebie obiekty
pozostające w relacji przedmiot/odbicie lustrzane).
pozostające w relacji przedmiot/odbicie lustrzane).
H
2
N
CO
2
H
NH
2
HO
2
C
CH
3
H
H
3
C
H
‹#›
RJC
Jedno Centrum Asymetryczne
Jedno Centrum Asymetryczne
W przypadku cząsteczki posiadającej tylko jedno
W przypadku cząsteczki posiadającej tylko jedno
centrum asymetryczne (stereogeniczne) mamy do
centrum asymetryczne (stereogeniczne) mamy do
czynienia z dwoma stereoizomerami...
czynienia z dwoma stereoizomerami...
....... które są zawsze ….
Enancjomerami
!!
‹#›
RJC
Więcej niŜ Jedno Centrum Asymetryczne …
Więcej niŜ Jedno Centrum Asymetryczne …
Największa liczba stereoizomerów odpowiada
Największa liczba stereoizomerów odpowiada
zaleŜności ...
zaleŜności ...
L = 2
n
: gdzie n odpowiada liczbie centrów
asymetrycznych w obrębie cząsteczki.
‹#›
RJC
Na przykład ... 2
Na przykład ... 2--bromo
bromo--3
3--jodobutan
jodobutan
Cztery stereoizomery
Cztery stereoizomery
Br
H
Br
H
I
H
I
H
Br
H
I
H
Br
H
I
H
‹#›
RJC
Relacje pomiędzy stereoizomerami
Relacje pomiędzy stereoizomerami
Pary stereoizomerów mogą być opisywane jako...
Pary stereoizomerów mogą być opisywane jako...
Enancjomery
(przedmiot i odbicie lustrzane)
(przedmiot i odbicie lustrzane)
Diastereoizomery
(nie będące odbiciami lustrzanymi)
‹#›
RJC
Enancjomery 2
Enancjomery 2--bromo
bromo--3
3--jodobutanu
jodobutanu
Dwie pary enancjomerów ...
Dwie pary enancjomerów ...
Br
H
Br
H
I
H
I
H
Br
H
I
H
Br
H
I
H
‹#›
RJC
Diastereoizomery 2
Diastereoizomery 2--bromo
bromo--3
3--jodobutanu
jodobutanu
Cztery enancjomery ...
Cztery enancjomery ...
Br
H
Br
H
I
H
I
H
Br
H
I
H
Br
H
I
H
‹#›
RJC
Diastereoizomery (diastereomery)
Diastereoizomery (diastereomery)
Tylko taka cząsteczka, która posiada więcej niŜ
jedno centrum asymetryczne moŜe istnieć w
postaci diastereoizomerów !
Tylko taka cząsteczka, która posiada więcej niŜ
jedno centrum asymetryczne moŜe istnieć w
postaci diastereoizomerów !
Związki
Związki mezo
mezo
Takie cząsteczki, które posiadają więcej niŜ jedno
centrum asymetryczne oraz płaszczyznę symetrii
mogą występować w postaci form mezo.
‹#›
RJC
Na przykład ... 2,3
Na przykład ... 2,3--dibromobutan
dibromobutan
Posiada cztery stereoizomery...
Posiada cztery stereoizomery...
Br
H
Br
H
H
Br
H
Br
Br
H
Br
H
Br
H
Br
H
‹#›
RJC
Mezo
Mezo--2,3
2,3--dibromobutan
dibromobutan
Br
H
Br
H
Br
H
Br
H
‹#›
RJC
Formy mezo
Formy mezo-- dla 2,3
dla 2,3--dibromobutanu
dibromobutanu
Z powodu występującej płaszczyzny symetrii,
Z powodu występującej płaszczyzny symetrii,
dwa spośród stereoizomerów są identyczne.
dwa spośród stereoizomerów są identyczne.
Br
H
Br
H
H
Br
H
Br
Br
H
Br
H
‹#›
RJC
Stereoizomery 2,3
Stereoizomery 2,3--dibromobutanu
dibromobutanu
Dwa enancjomery oraz forma
Dwa enancjomery oraz forma mezo
mezo..
Br
H
Br
H
H
Br
H
Br
Br
H
Br
H
‹#›
RJC
Czy stereochemia jest waŜna ?
Czy stereochemia jest waŜna ?
Diastereoizomery róŜnią się pod wielu względami:
Diastereoizomery róŜnią się pod wielu względami:
t.top., t.wrz., gęstość (d),
kolor, współczynnik załamania,
kolor, współczynnik załamania,
właściwości chemiczne,
widma NMR, IR, UV-VIS, MS …
inne
‹#›
RJC
Czy stereochemia jest waŜna ?
Czy stereochemia jest waŜna ?
Enancjomery mają takie same:
Enancjomery mają takie same:
m.p., b.p., gęstość (d),
kolor, współczynnik załamania,
kolor, współczynnik załamania,
właściwości chemiczne (reaktywność),
widma NMR, IR, UV-VIS, MS
Często róŜnią się aktywnością biologiczną.
‹#›
RJC
Na przykład ... karwon
Na przykład ... karwon
Karwon posiada jedno centrum asymetryczne,
Karwon posiada jedno centrum asymetryczne,
istnieje więc w postaci dwóch stereoizomerów!
istnieje więc w postaci dwóch stereoizomerów!
O
(-)-karwon
„zapach mięty”
(+)-karwon
“zapach kminku”
‹#›
RJC
Na przykład … Dopa
Na przykład … Dopa
Dopa posiada jedno centrum asymetryczne,
Dopa posiada jedno centrum asymetryczne,
istnieje więc w postaci dwóch enancjomerów.
istnieje więc w postaci dwóch enancjomerów.
HO
OH
CO
2
H
NH
2
(-)-Dopa
(lek na chorobę Parkinsona)
(+)-Dopa
(bez aktywności biologicznej)
‹#›
RJC
Na przykład ... talidomid
Na przykład ... talidomid
Talidomid ma jedno centrum asymetryczne,
Talidomid ma jedno centrum asymetryczne,
występuje w postaci dwóch enancjomerów.
występuje w postaci dwóch enancjomerów.
N
O
O
N
H
O
O
(-)-talidomid
“potencjalny mutagen”
(+)-talidomid
“skuteczny lek”
‹#›
RJC
WaŜne biomolekuły
WaŜne biomolekuły
Wszystkie waŜne biomolekuły: peptydy, cukry,
DNA, RNA etc. są chiralne .
Wszystkie waŜne biomolekuły: peptydy, cukry,
DNA, RNA etc. są chiralne .
Chiralne receptory
Chiralne receptory
Centra aktywne (receptory) enzymów oddziałują
ze stereoizomerami w zróŜnicowany sposób.
‹#›
RJC
W jaki sposób rozróŜniamy enancjomery ?
W jaki sposób rozróŜniamy enancjomery ?
Cząsteczki chiralne (i enancjomerycznie czyste) oddziałują
Cząsteczki chiralne (i enancjomerycznie czyste) oddziałują
ze światłem spolaryzowanym w zróŜnicowany sposób;
ze światłem spolaryzowanym w zróŜnicowany sposób;
(-) enancjomer
powoduje skręcenie płaszczyzny światła spolaryzowanego
powoduje skręcenie płaszczyzny światła spolaryzowanego
w lewo
(+) enancjomer
powoduje skręcenie płaszczyzny światła spolaryzowanego
w prawo
‹#›
RJC
Skręcenie Płaszczyzny Światła
Skręcenie Płaszczyzny Światła
Spolaryzowanego
Spolaryzowanego
Stopień skręcenia płaszczyzny światła
Stopień skręcenia płaszczyzny światła
spolaryzowanego po przejściu przez roztwór
spolaryzowanego po przejściu przez roztwór
badanej substancji jest określany jako
badanej substancji jest określany jako
‘skręcalność właściwa’.
‘skręcalność właściwa’.
detektor
światło
polaryzator
detektor
polaryzator
cela pomiarowa
‹#›
RJC
Chiralność
Chiralność
KaŜda cząsteczka posiadająca nie nakładający
się na nią obraz lustrzany, jest chiralna.
KaŜda cząsteczka chiralna musi posiadać co
najmniej jedno centrum asymetryczne.
Cząsteczka chiralna występuje w formie
stereoizomerów.
‹#›
RJC
Mieszaniny racemiczne
Mieszaniny racemiczne
Mieszanina obydwu enancjomerów o proporcji
Mieszanina obydwu enancjomerów o proporcji
50:50 jest racematem.
50:50 jest racematem.
Związki
Związki mezo
mezo
H
2
N
CO
2
H
CH
3
Ani forma mezo, ani mieszanina racemiczna nie
powodują skręcenia płaszczyzny światła
spolaryzowanego.
Związki
Związki mezo
mezo
Pomimo, Ŝe forma
Pomimo, Ŝe forma mezo
mezo posiada centra asymetryczne ...
posiada centra asymetryczne ...
‹#›
RJC
Podsumowanie
Podsumowanie
Stereoizomery, Centrum asymetryczne
Stereoizomery, Centrum asymetryczne
(stereogeniczne)
Chiralność (obiekt chiralny)
Przedmiot i jego odbicie lustrzane
Enancjomery, Diastereoizomery, Formy mezo
Płaszczyzna symetrii
Płaszczyzna symetrii
Ś
wiatło spolaryzowane w płaszczyźnie,
polarymetr,
Określenie skręcalności (-) i (+)
Skręcalność właściwa [
α
]
D
Mieszaniny racemiczne