ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Соединения с двумя или большим числом неэквивалентных асимметрических атомов углерода из "Стереохимия соединений углерода" Многие природные продукты, такие, как углеводы, пептиды, стероиды, терпены, алкалоиды и т. д., содержат два или большее число асимметрических атомов углерода, и поэтому важно полное понимание стереохимии систем более чем с одним асимметрическим центром. Если в молекуле имеется два различных асимметрических атома углерода, то возможны два расположения групп вокруг каждого из них, а общее число возможных изомеров будет 2x2, или 4. Добавление еще одного асимметрического атома углерода с его двумя возможными расположениями снова удваивает число изомеров таким образом, число стереоизомеров для соединения с тремя различными асимметрическими атомами равно 2х4 = 2х2х2 = 2 = 8. В общем случае число стереоизомеров для соединения с п различными асимметрическими атомами равно 2 . [c.25] В ней должны содержаться по крайней мере два асимметрических атома углерода. Если имеется лишь один асимметрический атом, то существуют только два энантиомера. [c.27] Весьма интересно, что в то время как энантиомеры имеют в симметричной среде одинаковые свойства, диастереомеры могут сильно отличаться как по физическим, так и по химическим свойствам. Многие диастереомеры отличаются друг от друга настолько, насколько отличаются обычные структурные изомеры. Это различие между энантиомерами и диастереомерами, которое с первого взгляда озадачивает, можно после некоторого размышления легко понять. В энантиомерах все внутримолекулярные расстояния между соответствующими группами одинаковы. Таким образом, любой симметричный реагент, приближающийся к обоим энантиомерам, в свою очередь может быть всегда ориентирован так, что в обоих случаях приближение будет совершенно одинаковым, т. е. так, что при данном межмолекулярном расстоянии все атомы приближающегося реагента будут находиться на том же самом расстоянии от всех атомов одного энантиомера, на каком находились бы они в случае другого энантиомера. Положение сравнимо с положением человека, у которого совершенно одинаковые руки и который совершенно одинаково ими владеет не только любые два пальца одной из его рук имеют то же самое отношение друг к другу, как и соответствующие пальцы другой руки, но и сам человек способен подойти и взять любой симметричный инструмент (такой, как молоток или пинцет) с одинаковым успехом как одной, так и другой рукой . Такое утверждение по отношению к диастереомерам не будет справедливым. Их можно сравнить с воображаемым человеком, два пальца которого (только на одной руке) поменяли местами. Теперь расстояния между пальцами (которые соответствуют группам в молекуле) уже неодинаковы для обеих рук. В случае молекул различные расстояния между соответствующими группами в диастереомерах могут привести к различиям в их температурах кипения, температурах плавления, растворимостях, спектральных свойствах и т. д. Свободная энергия обоих диастереомеров также различна, так как такие явления, как пространственные затруднения, создаваемые объемистыми заместителями, водородные связи и т. д., неодинаковы. Наконец, пальцы обеих рук (группы в обеих диастереомерных молекулах) уже не будут находиться в одинаковом отношении к приближающемуся извне предмету (молекуле), т. е. человек больше не сможет совершенно одинаково владеть обеими руками аналогично и диастереомерные молекулы обнаруживают различия в реакционной способности. [c.27] При перспективном изображении молекула показана в трех измерениях, причем связь между асимметрическими атомами углерода направлена по диагонали, удаляясь от наблюдателя слева направо, и несколько увеличена по длине. На рис. 3-10 приведены формулы такого типа для З-бромбутанолов-2, фишеровские проекции которых даны на рис. 3-9. Следует отметить, что возможны три различных способа скашивания Сг и Сз по отношению друг к другу. Формулы на рис. 3-10 расположены произвольно таким образом, что объемистые метильные группы максимально удалены друг от друга. [c.28] В Проекционной формуле Ньюмена молекулу рассматривают в направлении связи, соединяющей асимметрические атомы углерода. Таким образом, эти два атома точно заслоняют друг друга, и их изображают двумя накладывающимися друг на друга кругами (фактически на рисунке виден только один круг). Связи и группы, соединенные с асимметрическими атомами углерода. [c.29] Проекция Ньюмена для З-бромбутанолов-2. [c.29] На рис. 3-13 для эритро- и трео-З-бромбутанолов-2 приведен еще один способ изображения соединений с двумя асимметрическими центрами посредством формул с клиновидным изображением связей [15]. В этих формулах молекула изображена так, как она выглядит, если смотреть сбоку на связь, соединяющую асимметрические атомы углерода. В данной книге эти формулы не употребляются. [c.31] Развитие стереохимии в ее ранний период стимулировалось в основном исследованием различных сахаров. Поэтому целесообразно закончить настоящий раздел описанием соединений с тремя и четырьмя асимметрическими атомами углерода, используя в качестве примеров альдопентозы и альдогексозы. На рис. 3-14 приведены восемь стереоизомерных альдопентоз (четыре пары энантиомеров), а на рис. 3-15 — по одному энантиомеру от каждой из восьми пар диастереомерных альдогексоз (общее число стереоизомеров равно 16). [c.31] Вернуться к основной статье