ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы получения стереоизомеров из "Стереохимия" Именно для истолкования природы таких изомеров — зеркальных и геометрических — создал в 1874 г. Вант-Гофф представление о тетраэдрическом углеродном атоме. При этом единственным методом обнаружения зеркальных изомеров являлась оптическая активность. Так исследование оптически активных веществ стало одной из важнейших областей стереохимии. Вместе с исследованием геометрической (г ыс-/транс-) изомерии оно стало главным содержанием статической стереохимии, предмет которой — изучение связи пространственного строения веществ с их физическими свойствами. [c.85] Открытие стереоизомерии показало, что в определенных случаях и структурная формула не полностью характеризует органическое вещество чтобы охарактеризовать стереоизомеры, необходимо знать их пространственную конфигурацию. При этом исторически сложилось так, что слово конфигурация вошло в органическую химию как довольно узко ограниченное понятие. Говоря о конфигурации, имеют в виду пространственное расположение заместителей вокруг центра, обусловливающего возможность существования зеркальных форм, либо пространственное расположение заместителей относительно я-связи или относительно цикла. Таким образом, знание конфигурации совсем не равноценно раскрытию точной пространственной структуры всей молекулы в целом оно относится только к упомянутым выше особым точкам в молекуле. [c.85] Использование новых физических методов исследования позволило существенно углубить представления о пространственном строении молекул, позволило подметить новые, ранее неизвестные особенности. Важнейшим из них оказалось возникновение понятия о поворотной изомерии (конформации) органических молекул. Это представление легло в основу истолкования большинства наблюдений, сделанных как в области статической, так и в области динамической стереохимии. [c.85] Все это привело к тому, что изучение особых точек в молекуле (пространственной конфигурации вокруг асим-метрически.х атомов илн двойных связей) уступило место изучению пространственного строения всей молекулы в целом. Потеряло свое исключительное значение и определение оптической активности оно стало лишь одним из многих методов исследования стереохимии вообще. Современная стереохимия обязана своим развитием широкому использованию физико-химических методов исследования. [c.86] Рентгена- и электронография, как уже упоминалось, дают самую непосредственную информацию о геометрии молекул— межатомных расстояниях и валентных углах. Векторный характер дипольных моментов позволяет делать важные выводы об ориентации полярных связей. Менее прямую, но практически очень ценную, часто используемую стереохими-ческую информацию несут ультрафиолетовая и инфракрасная спектроскопия. [c.86] Важнейшим методом исследования в органической химии вообще и в стереохимии в частности стал ядерный магнитный резонанс. Стереохимическую информацию можно получить как из величин химических сдвигов, так и из констант спин-спинового взаимодействия. [c.86] Данные ИК- и ЯМР-спектроскопии лежат также в основе определения многих величин, характеризующих энергетику пространственных изомеров и конформеров. Энергетические характеристики изомерных веществ получают и с помощью прямых определений термохимическими методами. [c.86] Два родственных оптических метода — дисперсия оптического враи ения (ДОВ) и круговой дихроизм (КД), отличаются от упоминавшихся выше тем, что используются почти исключительно для стереохимических целей. Так, практически только эти методы (вместе с простой поляриметрией) позволяют отличить друг от друга оптические антиподы, а также вообще оптически активные формы от рацемических. Кривые ДОВ и КД особенно чувствительны к изменениям пространственного строения молекул. Например, УФ-спектры кетонов любого строения имеют практически одинаковый характер — главное в них, это полоса поглощения карбонильного хромофора в области 300 нм. Характер же кривых ДОВ оптически активных кетонов существенно зависит от окружения хромофора — от строения всей молекулы в целом и, прежде всего, от расстояния между хромофором и асимметрическим центром. [c.86] Подводя итог, можно сказать, что классическая стереохимия занималась главным образом изучением строения и свойств стереоизомеров (оптических и геометрических). Современная стереохимия изучает пространственное строение молекул (независимо от существования стереоизомеров ) и влияние этого пространственного строения на физические, химические и физиологические свойства веществ. [c.87] Под ред. В. И Соколова. [c.87] Получение чистых стереоизомерных форм — неотъемлемая часть многих стереохимических исследований. Только после того, как решена эта задача, можно делать дальнейшие шаги — изучать физические свойства стереоизомеров, их химические реакции. Между тем в обычных химических реакциях образуются, как правило, смеси стереоизомеров — цас- транс-фо и, диастереомеров или оптических антиподов. Для получения чистых стереоизомерных форм эти смеси необходимо разделять. Другой путь получения чистых стереоизомеров — осуществление стереоспецифичных реакций, в ходе которых образуется нужный стереоизомер, свободный от примеси других. [c.88] Поскольку г ис/гранс-изомеры, а также диастереомеры различаются по физическим свойствам, разделение их смесей обычно не вызывает особых затруднений. Для этого используют различия в растворимости (разделение перекристаллизацией), различия в температурах кипения (разделение перегонкой), различия в адсорбционной способности (разделение с помощью различных хроматографических методов). [c.88] В общем, получение чистых цис-тране-изомеров или диастереомеров — задача экспериментально не всегда легкая, но в принципе не отличающаяся от обычного выделения в индивидуальном виде любых органических веществ. [c.89] В отличие от этого получение оптически активных веществ— задача своеобразная, требующая использования специфических приемов. Ведь оптические антиподы не различаются ни по растворимости, ни по т. кип, ни по адсорбционному сродству к обычным адсорбентам. Таким образом, ни кристаллизацией, ни перегонкой, ни обычными адсорбционными методами разделить пару оптических антиподов непосредственно нельзя. Для этой цели используют особые приемы, называемые методами расщепления рацематов. [c.89] Численно оптическая чистота соответствует выраженному в процентах избытку одного антипода над другим с долей оптических антиподов в смеси она не совпадает. Легко сообразить, что каждый процент примеси противоположно вращающего оптического антипода понижает вращение смеси на два процента. Процентное содержание антипода, являющегося примесью, определяется по формуле (100 —р)/2, а процентное содержание преобладающего антипода — по формуле (100-Ьр)/2. [c.90] Вернуться к основной статье