|
|
|
Главная --> Справочник терминов Зеркальными отражениями В 1948 г. французский ученый Луи Пастер* обратил внимание, что винная кислота, точнее - ее аммониевые соли, образует кристаллы двух типов, которые являются как бы зеркальными отображениями друг друга. Пастер с помощью лупы и пинцета разделил их, и оказалось, что раствор одних кристаллов вращает плоскость поляризованного света вправо (d-винная кислота), а других - влево (1-винная кислота). Сам Пастер связывал различия в свойствах с различным строением кристал- В 1948 I . французский ученый Луи Пастер* обратил внимание, что винная кислота, точнее - ее аммониевые соли, образует кристаллы двух типов, которые являются как бы зеркальными отображениями друг друга. Пастер с помощью лупы и пинцета разделил их, и оказалось, что раствор одних кристаллов вращает плоскость поляризованного света вправо (d-винная кислота), а других влево (1-винная кислота). Сам Пастер связывал различия в свойствах с различным строением кристал- Последняя пара соединений служит наглядным примером того, что о- и ь-формы одного моносахарида являются неотождест-вимыми зеркальными отображениями друг друга, т. е. оптическими антиподами. Пару а- и р-изомеров одного моносахарида называют аномерами. Таким образом, первые две пары приведенных соединений представляют собой пары аномеров. двух типов, которые являются как бы зеркальными отображениями друг Какая же из этих формул, являющихся зеркальными отображениями Стереоизомеры, которые являются зеркальными отображениями друг друга и не могут быть совмещены, называют энантиоме-рами. Стереоизомеры, не являющиеся зеркальными отображениями друг друга называют диастереомерами. Структура является хиральной (от греческого хеиР — РУКа)> если она не совместима со своим зеркальным отображением. В противном случае она является ахиральнои. (Примером хиральных немолекулярных структур являются правые и левые перчатки, носки же, как правило, являются ахиральными). Любая структура, не имеющая плоскости симметрии, является хиральной и может существовать в виде пары энантиомеров (зеркальной пары). Любая структура с плоскостью симметрии является ахиральнои и не может существовать в виде пары энантиомеров. Таблица 41. Тривиальные названия альдоз, символы для их обозначения, конфигурационные префиксы и формулы в проекции Фишера (показаны только D-формы, L-формы являются зеркальными отображениями) Таблица 42. Тривиальные и систематические названия кетоз, символы для их обозначения и формулы в проекции Фишера (показаны только D-формы, L-формы являются зеркальными отображениями) В гидроксикислотах атом углерода, несущий гидроксильную группу, чаще всего связан с четырьмя различными заместителями, т. е. является асимметрическим **. Известно, (см. разд. 2.1.1), что соединения, содержащие асимметрический атом углерода, могут существовать в виде двух пространственных изомеров, являющихся зеркальными отображениями один другого и часто называемых оптическими антиподами. В этом случае Простейшей гидроксикислотой, содержащей один асимметрический атом углерода, является молочная (а-гидроксипропио-новая) кислота. Она может существовать в виде двух пространственных изомеров, являющихся зеркальными отображениями один другого. На примере замещенных бифенилов было показано, что могут существовать оптически активные изомеры-антиподы и в том случае, когда соединение не содержит асимметрических атомов углерода (подобная изомерия была рассмотрена для алленов, см разд 131) Причина этого явления - затрудненность вращения вокруг углерод-углеродной связи между бензольными ядрами, обусловленная наличием в последнем заместителей в положениях 2 и 6 Так, например, оказалось, что молекула 2,2'-динитро-6,6'-дикарбоксибифенила не имеет плоскости симметрии и может быть представлена в виде двух несовместимых в пространстве структур, являющихся зеркальными отображениями одна другой В соответствии с этим соединение может быть разделено на оптические антиподы (способы такого раз-целения описаны в разд 8 1 2) Попарно изомеры /, // и ///, IV являются антиподами (энантио-мерами). Однако / и // в отношении /// или IV не являются антиподами (зеркальными отражениями), но они и не тождественны, стерео-изомерны. Такие не зеркальные (не эпантиомерные) стереоизомеры называются диастереомерлми. В отличие от энтант номеров, они обладают разными физико-химическими характеристиками, поскольку межатомные расстояния и взаимное влияние атомов в них различны. Если формы 1,2 — антиподы, то 3,4 — идентичные конфигурации, так как при повороте проекции 4 на 180° в плоскости рисунка она превращается в форму 3. Таким образом, вместо теоретически возможных четырех конфигураций винной кислоты (22=4) существует три стереоизомера: два антипода — D-винная (/), L-винная (2) — и их диастереомер — мезовинная кислота (3). Последняя оптически неак тивна вследствие «внутренней компенсации»: конфигурация верхнего асимметрического атома — правая, а нижнего — левая, в чем можно убедиться, используя описанный R, 5-метод. Следовательно, вращения плоскости поляризации, вызванные двумя асимметрическими атомами, компенсируются. Признаком мезоформы является наличие плоскости симметрии (показана штрихпунктирной линией), которая делит молекулу на две части, являющиеся зеркальными отражениями друг друга. Для соединений, не являющихся зеркальными отражениями, но имеющих противоположные конфигурации, не обязательно, чтобы они вращали плоскость поляризации в противоположных направлениях. Таким образом, для подтверждения того, что указанная выше реакция Sjv2 действительно сопровождается обращением конфигурации, как этого требует теория, необходим независимый метод сопоставления конфигурации галогенпроизвод-ного и соответствующего спирта. Для соединений, не являющихся зеркальными отражениями, но имеющих противоположные конфигурации, не обязательно, чтобы они вращали плоскость поляризации в противоположных направлениях. Таким образом, для подтверждения того, что указанная выше реакция SN2 действительно сопровождается обращением конфигурации, как этого требует теория, необходим независимый метод сопоставления конфигурации галогенпроизвод-кого и соответствующего спирта. Эти ^мс,/прянс-изомеры принадлежат к обширному классу стереоизомеров, известных под названием диастереомеров. Так называют пространственные изомеры, не являющиеся зеркальными отражениями друг друга. Смысл этого определения станет яснее, после того как в этой главе будут рассмотрены энантио-меры—стереоизомеры, которые являются зеркальными отражениями друг друга. Сравнив свою левую и правую руку, вы увидите, что одна из них является зеркальным отражением другой. При одинаковом строении (по пять пальцев) они имеют различную конфигурацию. Стереоизомеры, находящиеся в подобных взаимоотношениях, т. е., являющиеся несовместимыми зеркальными отражениями, называют энантиомерами. циях. Они являются несовместимыми зеркальными отражениями, или энантиомерами. Два приведенные цис- и транс-1,2-диметилциклогексана — диастереомеры. Они не являются зеркальными отражениями друг друга. Вследствие меньшего перекрывания между метальными группами и аксиальными Н-атомами диэкваториальная форма более устойчива. дами (зеркальными отражениями), но они и не тождественны, стерео- Как части обоих энантиомеров, так и их молекулы в целом являются зеркальными отражениями друг друга. Поэтому они обладают одинаковыми физическими свойствами, кроме знака вращения, который у обоих половинок совпадает (R и R, S и S). Их рацемическая смесь, естественно, оптически не активна, однако имеет в отличие от них другую форму кристаллической решетки, а следовательно, и температуру плавления. В отличие от оптически активных энантиомеров мезовинная кислота состоит из двух частей, одна из которых вращает вправо (+), другая влево (-). Внутримолекулярная компенсация приводит к отсутствию вращения плоскости поляризации. Мезовинная кислота имеет плоскость симметрии и уже по этой причине не может обладать оптической активностью.  Защищенное производное Значительно облегчают Значительно понижается Значительно превышающей Закрывают охлаждают Значительно различаться Значительно сократить Значительно уменьшает Значительно упрощается |
- |
Навигация