Στερεοϊσομέρεια και ονοματολογία CIP

Τα στερεοϊσομερή έχουν την ίδια συνδεσιμότητα αλλά διαφέρουν στη χωρική διάταξη. Το σύστημα Cahn–Ingold–Prelog αποδίδει σε κάθε στερεοκέντρο έναν σαφή περιγραφέα.

Definition

Στερεοϊσομέρεια είναι η σχέση μεταξύ ισομερών που έχουν πανομοιότυπη συνδεσιμότητα δεσμών αλλά διαφέρουν στον τρισδιάστατο προσανατολισμό των ατόμων τους. Η ονοματολογία CIP είναι το βασισμένο σε κανόνες σύστημα για την ονομασία των διαμορφώσεών τους.

Scope

Αυτό το θέμα καλύπτει την ταξινόμηση των στερεοϊσομερών σε εναντιομερή και διαστερεομερή, τις μεσο-ενώσεις, τη γεωμετρική ισομέρεια cis/trans και E/Z, τους κανόνες προτεραιότητας CIP και την απόδοση διαμόρφωσης R/S στα στερεογονικά κέντρα.

Core questions

• Τι διακρίνει τα εναντιομερή από τα διαστερεομερή;
• Πώς αποδίδονται οι προτεραιότητες CIP και χρησιμοποιούνται για την επισήμανση ενός στερεοκέντρου ως R ή S;
• Γιατί μια μεσο-ένωση είναι αχειρόμορφη παρά το ότι περιέχει στερεοκέντρα;

Key theories

Ταξινόμηση εναντιομερών/διαστερεομερών

Στερεοϊσομερή που είναι κατοπτρικά είδωλα είναι εναντιομερή. Όλα τα άλλα στερεοϊσομερή (μη-κατοπτρικά είδωλα) είναι διαστερεομερή, τα οποία διαφέρουν στις φυσικές ιδιότητες και μπορούν να διαχωριστούν με συνήθεις μεθόδους.

Κανόνες προτεραιότητας Cahn–Ingold–Prelog

Οι υποκαταστάτες γύρω από ένα στερεοκέντρο κατατάσσονται κατά φθίνουσα ατομική μάζα. Κοιτώντας με την χαμηλότερη προτεραιότητα να δείχνει μακριά, μια δεξιόστροφη διάταξη των υπόλοιπων τριών είναι R και μια αριστερόστροφη είναι S.

Clinical relevance

Η σαφής στερεοχημική ονοματολογία είναι απαραίτητη για τον προσδιορισμό του ενεργού εναντιομερούς ενός φαρμάκου, για ρυθμιστική τεκμηρίωση και για την επικοινωνία της ακριβούς δομής βιολογικά ενεργών φυσικών προϊόντων.

History

Οι Cahn, Ingold και Prelog επισημοποίησαν το σύστημα προτεραιότητας σταδιακά, με αποκορύφωμα την προδιαγραφή τους το 1966 για τη μοριακή χειρομορφία, αντικαθιστώντας τις ασαφείς προηγούμενες συμβάσεις D/L με ένα αυστηρό, γενικά εφαρμόσιμο σχήμα περιγραφής.

Key figures

• Robert Sidney Cahn
• Christopher Kelk Ingold
• Vladimir Prelog

Seminal works

• cahn1966
• elielwilen1994

Frequently asked questions

Πώς διαφέρουν τα εναντιομερή και τα διαστερεομερή στις ιδιότητες;

Τα εναντιομερή έχουν πανομοιότυπες φυσικές ιδιότητες εκτός από τις χειρόμορφες επιδράσεις, οπότε είναι δύσκολο να διαχωριστούν. Τα διαστερεομερή έχουν διαφορετικά σημεία τήξης, διαλυτότητες και φάσματα, και μπορούν να διαχωριστούν με τυπικές τεχνικές όπως η κρυστάλλωση ή η χρωματογραφία.

Τι καθιστά μια ένωση μεσο-;

Μια μεσο-ένωση περιέχει στερεοκέντρα αλλά και ένα εσωτερικό επίπεδο συμμετρίας, οπότε τα δύο μισά αλληλοαναιρούνται και το μόριο είναι υπερθέσιμο με το κατοπτρικό του είδωλο — και επομένως αχειρόμορφο και οπτικά ανενεργό.