التصاوغ الفراغي وتسمية كان-إنجولد-بريلوج (CIP)

تتشارك المتصاوغات الفراغية في نفس الترابط ولكنها تختلف في الترتيب المكاني؛ ويُعيّن نظام كان-إنجولد-بريلوج لكل مركز فراغي واصفًا لا لبس فيه.

Definition

التصاوغ الفراغي هو العلاقة بين المتصاوغات التي لها نفس ترابط الروابط ولكنها تختلف في التوجه ثلاثي الأبعاد لذراتها؛ وتسمية CIP هي نظام قائم على القواعد لتسمية تشكيلاتها.

Scope

يغطي هذا الموضوع تصنيف المتصاوغات الفراغية إلى متصاوغات مرآتية (enantiomers) ومتصاوغات غير مرآتية (diastereomers)، ومركبات ميزو (meso compounds)، والتصاوغ الهندسي مقرون/مفروق (cis/trans) و E/Z، وقواعد أولوية كان-إنجولد-بريلوج (CIP)، وتعيين التشكيل R/S للمراكز الفراغية.

Core questions

• ما الذي يميز المتصاوغات المرآتية عن المتصاوغات غير المرآتية؟
• كيف يتم تعيين أولويات CIP واستخدامها لتسمية المركز الفراغي R أو S؟
• لماذا يكون مركب الميزو لا كيراليًا على الرغم من احتوائه على مراكز فراغية؟

Key theories

تصنيف المتصاوغات المرآتية/غير المرآتية

المتصاوغات الفراغية التي هي صور مرآتية لبعضها البعض تسمى متصاوغات مرآتية؛ وجميع المتصاوغات الفراغية الأخرى (غير المرآتية) هي متصاوغات غير مرآتية، والتي تختلف في الخصائص الفيزيائية ويمكن فصلها بالوسائل العادية.

قواعد أولوية كان-إنجولد-بريلوج

تُصنّف المستبدلات حول المركز الفراغي بترتيب تنازلي للعدد الذري؛ وعند النظر مع توجيه الأولوية الأقل بعيدًا، يكون الترتيب في اتجاه عقارب الساعة للمستبدلات الثلاثة المتبقية R، وعكس اتجاه عقارب الساعة S.

Clinical relevance

التسمية الكيميائية الفراغية الواضحة ضرورية لتحديد المتصاوغ المرآتي النشط للدواء، وللتوثيق التنظيمي، ولتوصيل التركيب الدقيق للمنتجات الطبيعية النشطة بيولوجيًا.

History

قام كان وإنجولد وبريلوج بصياغة نظام الأولوية على مراحل بلغت ذروتها في تحديدهم عام 1966 للكيرالية الجزيئية، مستبدلين اتفاقيات D/L السابقة الغامضة بمخطط واصف صارم وقابل للتطبيق بشكل عام.

Key figures

• Robert Sidney Cahn
• Christopher Kelk Ingold
• Vladimir Prelog

Seminal works

• cahn1966
• elielwilen1994

Frequently asked questions

كيف تختلف المتصاوغات المرآتية وغير المرآتية في الخصائص؟

تتمتع المتصاوغات المرآتية بخصائص فيزيائية متطابقة باستثناء تأثيرات الكيرالية، لذا يصعب فصلها؛ بينما تتمتع المتصاوغات غير المرآتية بنقاط انصهار وذوبانية وأطياف مختلفة، ويمكن فصلها بتقنيات قياسية مثل التبلور أو الكروماتوغرافيا.

ما الذي يجعل المركب ميزو؟

يحتوي مركب الميزو على مراكز فراغية ولكنه يحتوي أيضًا على مستوى مرآة داخلي، لذا تلغي النصفان بعضهما البعض ويكون الجزيء متطابقًا مع صورته المرآتية — وبالتالي فهو لا كيرالي وغير نشط بصريًا.