Кіріспе
Көзқанақ емес, бірдей емес стереоизомерлер. Диастереомерлер, сонымен қатар эпимерлер. D Треоза, D Эритроза.
Diastereomers that are also epimers D Threose D Erythrose
In stereochemistry, diastereomers (sometimes called diastereoisomers) are a type of stereoisomer. Diastereomers are defined as non mirror image, non identical stereoisomers. Hence, they occur when two or more stereoisomers of a compound have different configurations at one or more (but not all) of the equivalent (related) stereocenters and are not mirror images of each other. When two diastereoisomers differ from each other at only one stereocenter, they are epimers. Each stereocenter gives rise to two different configurations and thus typically increases the number of stereoisomers by a factor of two. Diastereomers differ from enantiomers in that the latter are pairs of stereoisomers that differ in all stereocenters and are therefore mirror images of one another. Enantiomers of a compound with more than one stereocenter are also diastereomers of the other stereoisomers of that compound that are not their mirror image (that is, excluding the opposing enantiomer). Diastereomers have different physical properties (unlike most aspects of enantiomers) and often different chemical reactivity. Diastereomers differ not only in physical properties but also in chemical reactivity — how a compound reacts with others. Glucose and galactose, for instance, are diastereomers. Even though they share the same molar weight, glucose is more stable than galactose. This difference in stability causes galactose to be absorbed slightly faster than glucose in human body. Diastereoselectivity is the preference for the formation of one or more than one diastereomer over the other in an organic reaction. In general, stereoselectivity is attributed to torsional and steric interactions in the stereocenter resulting from electrophiles approaching the stereocenter in reaction.
Стереохимияда диастереомерлер (кейде диастереоизомерлер деп аталады) – стереоизомерлердің бір түрі. Диастереомерлер көзқанақ емес, бірдей емес стереоизомерлер ретінде анықталады. Олар бір заттың екі немесе одан көп стереоизомерлерінің бір немесе бірнеше (бірақ барлығы емес) эквивалентті (байланысты) стереоорталықтарында әртүрлі конфигурациялары болғанда және олар бір-бірінің көзқанақ бейнесі болмағанда пайда болады. Егер екі диастереоизомер тек бір стереоорталықта ғана ерекшеленсе, олар эпимерлер деп аталады. Әр стереоорталық екі түрлі конфигурацияны тудырады, демек стереоизомерлердің саны әдетте екі есеге артады. Диастереомерлер энантиомерлерден осылай ерекшеленеді: энантиомерлер – барлық стереоорталықтарында ерекшеленетін стереоизомерлер жұбы, сондықтан олар бір-бірінің көзқанақ бейнесі болып табылады. Бірден көп стереоорталығы бар заттың энантиомерлері сол заттың басқа стереоизомерлерінің диастереомерлері болып табылады, олар олардың көзқанақ бейнесі емес (қарсы энантиомерді есептемегенде). Диастереомерлер физикалық қасиеттерімен (энантиомерлер сияқты емес) және көбінесе химиялық реакциялық қабілетімен ерекшеленеді. Диастереомерлер физикалық қасиеттерімен ғана емес, сонымен қатар химиялық реакциялық қабілетімен де ерекшеленеді – заттың басқа заттармен реакцияға түсу қабілетімен. Мысалы, глюкоза мен галактоза – диастереомерлер. Олардың молярлық массасы бірдей болғанымен, глюкоза галактозадан тұрақтырақ. Бұл тұрақтылықтағы айырмашылық галактозаның адам организмінде глюкозадан сәл жылдам сіңірілуіне себеп болады. Диастереоселективтілік – органикалық реакцияда бір немесе бірнеше диастереомердің басқаларына қарағанда артық түзілуіне басымдық беру. Жалпы, стереоселективтілік реакция кезінде стереоорталыққа жақындаған электрофилдердің стереоорталықтағы торсиондық және стерикалық өзара әрекеттесулеріне байланысты болады.
Diastereomers that are also epimers D Threose D Erythrose
In stereochemistry, diastereomers (sometimes called diastereoisomers) are a type of stereoisomer. Diastereomers are defined as non mirror image, non identical stereoisomers. Hence, they occur when two or more stereoisomers of a compound have different configurations at one or more (but not all) of the equivalent (related) stereocenters and are not mirror images of each other. When two diastereoisomers differ from each other at only one stereocenter, they are epimers. Each stereocenter gives rise to two different configurations and thus typically increases the number of stereoisomers by a factor of two. Diastereomers differ from enantiomers in that the latter are pairs of stereoisomers that differ in all stereocenters and are therefore mirror images of one another. Enantiomers of a compound with more than one stereocenter are also diastereomers of the other stereoisomers of that compound that are not their mirror image (that is, excluding the opposing enantiomer). Diastereomers have different physical properties (unlike most aspects of enantiomers) and often different chemical reactivity. Diastereomers differ not only in physical properties but also in chemical reactivity — how a compound reacts with others. Glucose and galactose, for instance, are diastereomers. Even though they share the same molar weight, glucose is more stable than galactose. This difference in stability causes galactose to be absorbed slightly faster than glucose in human body. Diastereoselectivity is the preference for the formation of one or more than one diastereomer over the other in an organic reaction. In general, stereoselectivity is attributed to torsional and steric interactions in the stereocenter resulting from electrophiles approaching the stereocenter in reaction.
Синтаксис / антитаксис
Екі орталық арасындағы бірлік байланыс еркін айналғанда, цис/транс белгілеулері қолданылмайды. Ашық тізбекті молекуладағы sp³ гибридтелген байланыстардағы диастереомерлерді ажырату үшін қолданылатын екі кең таралған префикс – син және анти. Масамуне бұл топтар жақын орналасқан көміртек атомдарына тіркелмеген жағдайда да қолданылатын белгілеулерді ұсынды. Бұл CIP приоритеттеріне қарамастан да жұмыс істейді. Син бір жақ бетіндегі топтарды, ал анти – қарама-қарсы бетіндегі топтарды сипаттайды. Бұл түсінік тек зигзаг проекциясына ғана қатысты. Бұл белгілеулер абсолютті стереохимияны емес, тек салыстырмалы стереохимияны ғана көрсетеді. Барлық изомерлер бірдей.
Көп санды стереоорталықтар
Егер молекулада екі асимметриялық орталық болса, онда төрт мүмкін конфигурация бар, бірақ олардың бәрі бір-бірінің суперпозицияланбайтын көлеңкелік бейнелері бола бермейді. Молекулаға көбірек стереоорталықтар қосылған сайын, әртүрлі изомерлердің мүмкіндіктері арта түседі. Жалпы, молекуланың стереоизомерлерінің санын 2n арқылы есептеуге болады, мұнда n – молекуладағы хиральдық орталықтардың саны. Бұл, молекуланың мезоформалары болмаған жағдайда ғана дұрыс. Мезоқосылыстар – стереоорталықтары бар, бірақ ішкі симметрия жазықтығына ие молекулалар, олар өз көлеңкелік бейнесімен үйлеседі. Мұндай теңдес конфигурациялар диастереомерлер деп есептелмейді. n = 3 болғанда сегіз стереоизомер болады. Олардың ішінде төрт жұп энантиомерлер бар: R,R,R және S,S,S; R,R,S және S,S,R; R,S,S және S,R,R; және R,S,R және S,R,S. n = 4 болғанда он алты стереоизомер немесе сегіз жұп энантиомер болады. Алдопентозалардың төрт энантиомерлік жұбы және альдогексозалардың сегіз энантиомерлік жұбы (бес және алты көміртекті қанттардың ішкі жиындары) осылай ерекшеленетін қосылыстардың мысалдары болып табылады.
Қос байланыстағы диастереомерлік
Қос байланыстағы изомерлер әрқашан диастереомерлер деп есептеледі, энантиомерлер емес. Диастереомерлік қос байланыста да пайда болуы мүмкін, мұнда цис және транс орналасқан топтардың салыстырмалы жағдайлары екі бірін-бірі жабатын емес изомерді құрайды. Көптеген конформациялық изомерлер де диастереомерлер болып табылады. Егер диастереомерлік қос байланыста туындаса, алкендердің номенклатурасын жазу үшін E Z немесе неміс тіліндегі entgegen және zusammen жүйесі қолданылады.
Қолданбалар
Жоғарыда айтылғандай, екі диастереомердің химиялық қасиеттері бірдей болмайды. Бұл білім хиральды синтезде энантиомерлер қоспасын бөлу үшін қолданылады. Осыған хиральды ажырату принципі негізделген. Диастереомерлер дайындалғаннан кейін, олар хроматография немесе қайта кристалдау арқылы бөлінеді. Энолдар мен эноляттардың кетондану стереохимиясы мысалы да ескерілуі керек.