Stereoizomerie a nomenklatura CIP

Stereoizomery mají stejnou konektivitu, ale liší se prostorovým uspořádáním; systém Cahn–Ingold–Prelog (CIP) přiřazuje každému stereocentru jednoznačný deskriptor.

Definition

Stereoizomerie je vztah mezi izomery, které mají identickou konektivitu vazeb, ale liší se trojrozměrnou orientací svých atomů; nomenklatura CIP je systém založený na pravidlech pro pojmenování jejich konfigurací.

Scope

Toto téma zahrnuje klasifikaci stereoizomerů na enantiomery a diastereomery, meso sloučeniny, cis/trans a E/Z geometrickou izomerii, pravidla priority CIP a přiřazování R/S konfigurace stereogenním centrům.

Core questions

• Co odlišuje enantiomery od diastereomerů?
• Jak jsou přiřazovány priority CIP a jak se používají k označení stereocentra jako R nebo S?
• Proč je meso sloučenina achirální, přestože obsahuje stereocentra?

Key theories

Klasifikace enantiomerů/diastereomerů

Stereoizomery, které jsou zrcadlovými obrazy, jsou enantiomery; všechny ostatní stereoizomery (nezrcadlové obrazy) jsou diastereomery, které se liší fyzikálními vlastnostmi a lze je oddělit běžnými prostředky.

Pravidla priority Cahn–Ingold–Prelog

Substituenty kolem stereocentra jsou seřazeny podle klesajícího atomového čísla; při pohledu s nejnižší prioritou směřující pryč je uspořádání zbývajících tří ve směru hodinových ručiček R a proti směru hodinových ručiček S.

Clinical relevance

Jednoznačná stereochemická nomenklatura je nezbytná pro specifikaci aktivního enantiomeru léčiva, pro regulační dokumentaci a pro sdělování přesné struktury biologicky aktivních přírodních produktů.

History

Cahn, Ingold a Prelog formalizovali systém priorit ve fázích, které vyvrcholily jejich specifikací molekulární chirality z roku 1966, nahrazující nejednoznačné dřívější D/L konvence rigorózním, obecně použitelným schématem deskriptorů.

Key figures

• Robert Sidney Cahn
• Christopher Kelk Ingold
• Vladimir Prelog

Seminal works

• cahn1966
• elielwilen1994

Frequently asked questions

Jak se liší enantiomery a diastereomery ve vlastnostech?

Enantiomery mají identické fyzikální vlastnosti s výjimkou chování vůči chirálním vlivům, takže se obtížně oddělují; diastereomery mají různé body tání, rozpustnosti a spektra a lze je oddělit standardními technikami, jako je krystalizace nebo chromatografie.

Co dělá sloučeninu meso?

Meso sloučenina obsahuje stereocentra, ale také vnitřní rovinu zrcadlové symetrie, takže se obě poloviny ruší a molekula je superponovatelná se svým zrcadlovým obrazem — a proto je achirální a opticky neaktivní.