Stereoisomeria ja CIP-nomenklatuuri

Stereoisomeereillä on sama kytkeytyneisyys, mutta ne eroavat avaruudellisessa järjestyksessä; Cahn–Ingold–Prelogin järjestelmä antaa jokaiselle stereokeskukselle yksiselitteisen kuvauksen.

Definition

Stereoisomeria on isomeerien välinen suhde, joilla on identtinen sidosten kytkeytyneisyys, mutta jotka eroavat atomiensa kolmiulotteisessa orientaatiossa; CIP-nomenklatuuri on sääntöihin perustuva järjestelmä niiden konfiguraatioiden nimeämiseen.

Scope

Tämä aihe käsittelee stereoisomeerien luokittelua enantiomeereihin ja diastereomeereihin, mesoyhdisteitä, cis/trans- ja E/Z-geometrista isomeriaa, CIP-prioriteettisääntöjä sekä R/S-konfiguraation määrittämistä stereogeenisille keskuksille.

Core questions

• Mikä erottaa enantiomeerit diastereomeereistä?
• Miten CIP-prioriteetit määritetään ja käytetään stereokeskuksen merkitsemiseen R:ksi tai S:ksi?
• Miksi mesoyhdiste on akiraalinen, vaikka se sisältää stereokeskuksia?

Key theories

Enantiomeeri-/diastereomeeriluokittelu

Stereoisomeerit, jotka ovat peilikuvia, ovat enantiomeerejä; kaikki muut stereoisomeerit (ei-peilikuvia) ovat diastereomeerejä, jotka eroavat fysikaalisilta ominaisuuksiltaan ja jotka voidaan erottaa tavanomaisin keinoin.

Cahn–Ingold–Prelogin prioriteettisäännöt

Stereokeskuksen ympärillä olevat substituentit järjestetään atomiluvun pienenevän järjestyksen mukaan; kun katsotaan niin, että pienimmän prioriteetin omaava osoittaa poispäin, jäljelle jäävien kolmen myötäpäiväinen järjestys on R ja vastapäiväinen S.

Clinical relevance

Yksiselitteinen stereokemiallinen nomenklatuuri on välttämätöntä lääkkeen aktiivisen enantiomeerin määrittelyssä, sääntelydokumentaatiossa ja biologisten aktiivisten luonnontuotteiden tarkan rakenteen kommunikoinnissa.

History

Cahn, Ingold ja Prelog formalisoivat prioriteettijärjestelmän vaiheittain huipentuen heidän vuonna 1966 julkaisemaansa molekyylikiraalisuuden spesifikaatioon, korvaten epäselvät aiemmat D/L-konventiot tiukalla, yleisesti sovellettavalla kuvausjärjestelmällä.

Key figures

• Robert Sidney Cahn
• Christopher Kelk Ingold
• Vladimir Prelog

Seminal works

• cahn1966
• elielwilen1994

Frequently asked questions

Miten enantiomeerit ja diastereomeerit eroavat ominaisuuksiltaan?

Enantiomeereillä on identtiset fysikaaliset ominaisuudet lukuun ottamatta kiraalisia vaikutuksia, joten niitä on vaikea erottaa; diastereomeereillä on erilaiset sulamispisteet, liukoisuudet ja spektrit, ja ne voidaan erottaa standarditekniikoilla, kuten kiteyttämällä tai kromatografialla.

Mikä tekee yhdisteestä meson?

Mesoyhdiste sisältää stereokeskuksia, mutta myös sisäisen peilitason, joten molemmat puoliskot kumoavat toisensa ja molekyyli on peilikuvansa kanssa päällekkäinen – ja siten akiraalinen ja optisesti inaktiivinen.