Diastereomer - Diastereomer

Diastereomerer som också är epimerer
D -Treose	D -erytros

Diastereomerer (ibland kallade diastereoisomerer ) är en typ av en stereoisomer . Diastereomerer definieras som icke-spegelbild icke-identiska stereoisomerer. Därför uppstår de när två eller flera stereoisomerer av en förening har olika konfigurationer vid en eller flera (men inte alla) av de ekvivalenta (relaterade) stereocentrerna och inte är spegelbilder av varandra. När två diastereoisomerer skiljer sig från varandra vid bara ett stereocenter är de epimerer . Varje stereocenter ger upphov till två olika konfigurationer och ökar således vanligtvis antalet stereoisomerer med en faktor två.

Diastereomerer skiljer sig från enantiomerer genom att de senare är par stereoisomerer som skiljer sig åt i alla stereocenter och därför är spegelbilder av varandra. Enantiomerer av en förening med mer än ett stereocenter är också diastereomerer av de andra stereoisomererna av föreningen som inte är deras spegelbild (det vill säga exklusive den motsatta enantiomeren). Diastereomerer har olika fysikaliska egenskaper (till skillnad från de flesta aspekter av enantiomerer) och ofta olika kemisk reaktivitet.

Diastereomerism kan också uppstå vid en dubbelbindning, där cis vs trans relativa positioner för substituenter ger två icke-överlagringsbara isomerer. Många konformationella isomerer är också diastereomerer.

Diastereoselektivitet är preferensen för bildandet av en eller flera än en diastereomer framför den andra i en organisk reaktion .

Syn / anti

När enkelbindningen mellan de två centren är fri att rotera blir cis/trans -deskriptorer ogiltiga. Två allmänt accepterade prefix som används för att skilja diastereomerer på sp³-hybridiserade bindningar i en öppen kedja är syn och anti . Masamune föreslog de deskriptorer som fungerar även om grupperna inte är fästa vid intilliggande kolatomer. Det fungerar också oavsett CIP -prioriteringar. Syn beskriver grupper på samma ansikte medan anti beskriver grupper på motsatta ansikten. Konceptet gäller endast sicksackprojektionen. Beskrivarna beskriver bara relativ stereokemi snarare än absolut stereokemi. Alla isomerer är desamma.

Erythro / threo

Två äldre prefix som fortfarande används för att skilja diastereomerer är treo och erytro . När det gäller sackarider har erytroisomeren, när den dras i Fischer -projektionen, två identiska substituenter på samma sida och treo -isomeren har dem på motsatta sidor. När den är ritad som en sicksackkedja har erytroisomeren två identiska substituenter på olika sidor av planet (anti). Namnen härrör från de diastereomera fyrkolaldoserna erytros (en sirap) och treos (smältpunkt 126 ° C). Dessa prefix rekommenderas inte för användning utanför riket av sackarider eftersom deras definitioner kan leda till motstridiga tolkningar.

En annan treoförening är treonin , en av de essentiella aminosyrorna. Den erytro diastereomeren kallas allotreonin.

L -Treonin (2 S , 3 R ) och D -Treonine (2 R , 3 S )

L -Allothreonine (2 S , 3 S ) och D -Allothreonine (2 R , 3 R )

Flera stereocenter

Om en molekyl innehåller två asymmetriska centra finns det upp till fyra möjliga konfigurationer, och de kan inte alla vara icke-överlagliga spegelbilder av varandra. Möjligheterna för olika isomerer fortsätter att föröka sig när fler stereocenter läggs till en molekyl. I allmänhet kan antalet stereoisomerer av en molekyl bestämmas genom att beräkna 2 ⁿ , där n  = antalet kirala centra i molekylen. Detta gäller utom i de fall där molekylen har mesoformer - vissa konfigurationer är likvärdiga med varandra.

För n = 3 finns det åtta stereoisomerer. Bland dem finns det fyra par enantiomerer: R, R, R och S, S, S; R, R, S och S, S, R; R, S, S och S, R, R; och R, S, R och S, R, S. Det finns många fler par diastereomerer, eftersom var och en av dessa konfigurationer är en diastereomer med avseende på alla andra konfigurationer, exklusive sin egen enantiomer (till exempel är R, R, R en diastereomer av R, R, S; R, S, R och R, S, S). För n = 4 finns det sexton stereoisomerer, eller åtta par enantiomerer. De fyra enantiomera paren aldopentoser och de åtta enantiomera paren aldohexoser (delmängder av fem- och sexkolsockret) är exempel på uppsättningar av föreningar som skiljer sig på detta sätt.

Ansökningar

Som tidigare nämnts kommer två diastereomerer inte att ha identiska kemiska egenskaper. Denna kunskap utnyttjas i kiral syntes för att separera en blandning av enantiomerer. Detta är principen bakom kiral upplösning . Efter framställning av diastereomererna separeras de genom kromatografi eller omkristallisation . Notera också exemplet på stereokemin för ketonisering av enoler och enolater .

Se även

• Cahn – Ingold – Prelog prioritetsregler för nomenklatur.

Referenser