lecture 5 new - Τμήμα Βιολογίας · 2. Εναντιοµερή και ο...
TRANSCRIPT
![Page 1: Lecture 5 new - Τμήμα Βιολογίας · 2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας • Κάποια άλλα διαφέρουν από](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042806/5f6aa7f2ad2cc9056631fbc5/html5/thumbnails/1.jpg)
Περίληψη Κεφαλαίου 4
• Κυκλοαλκάνια: παρόµοια χηµεία µε αυτή των αλκανίων• Λιγότερο «ευλύγιστα» από αλκάνια• Cis-trans ισοµέρεια
• Γωνιακή, στερεοχηµική και τάση στρέψης καθορίζουν συνολική ενέργεια κυκλοαλκανίων
• Κυκλο-προπάνιο και –βουτάνιο µεγάλη τάση γωνιακή και στρέψης• Κυκλοπεντάνιο όχι γωνιακή τάση, αλλά µεγάλη τάση στρέψης
• Κυκλοεξάνιο µηδέν τάση λόγω διαµόρφωσης ανάκλινδρου• Διαµόρφωση ανάκλινδρου έχει αξονικά και ισηµερινά Η
![Page 2: Lecture 5 new - Τμήμα Βιολογίας · 2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας • Κάποια άλλα διαφέρουν από](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042806/5f6aa7f2ad2cc9056631fbc5/html5/thumbnails/2.jpg)
Κεφάλαιο 5: Στερεοχηµεία
Οργανική Χηµεία
![Page 3: Lecture 5 new - Τμήμα Βιολογίας · 2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας • Κάποια άλλα διαφέρουν από](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042806/5f6aa7f2ad2cc9056631fbc5/html5/thumbnails/3.jpg)
• Κάποια αντικείµενα έχουν σχέση κατοπτρική µεταξύ τους, δηλ. ειδώλου-αντικειµένου (π.χ. τα χέρια µας)
1. Στερεοχηµεία
• Εναντιοµερές: µόριο που δεν είναι πανοµοιότυπο µε το κατοπτρικό του είδωλο
![Page 4: Lecture 5 new - Τμήμα Βιολογίας · 2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας • Κάποια άλλα διαφέρουν από](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042806/5f6aa7f2ad2cc9056631fbc5/html5/thumbnails/4.jpg)
• Τα µόρια έχουν τρεις διαστάσεις
• Κάποια µόρια ταυτίζονται µε το είδωλο τους (CH3X & CH2XY)
2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας
• Κάποια άλλα διαφέρουν από το είδωλο τους (CHXYZ)– Αυτά είναι στερεοϊσοµερή και ονοµάζονται εναντιοµερή (enantiomers)
![Page 5: Lecture 5 new - Τμήμα Βιολογίας · 2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας • Κάποια άλλα διαφέρουν από](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042806/5f6aa7f2ad2cc9056631fbc5/html5/thumbnails/5.jpg)
• Μόρια που δηµιουργούνται όταν ένας τετραεδρικός άνθρακας συνδέεται µε τέσσερις διαφορετικούς υποκαταστάτες
3. Παραδείγµατα εναντιοµερών
![Page 6: Lecture 5 new - Τμήμα Βιολογίας · 2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας • Κάποια άλλα διαφέρουν από](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042806/5f6aa7f2ad2cc9056631fbc5/html5/thumbnails/6.jpg)
4. Το αίτιο της χειρικότητας στα µόρια: χειροµορφία
• Μόρια που δεν ταυτίζονται µε τα κατοπτρικά τους είδωλα(άρα έχουν 2 εναντιοµερείς µορφές) ονοµάζονται χειρικά
(chiral) ή χειρόµορφα
• Μόρια που περιέχουν επίπεδο συµµετρίας δεν µπορεί να είναι χειρικά ή χειρόµορφα και ονοµάζονατι µη χειρόµορφα
![Page 7: Lecture 5 new - Τμήμα Βιολογίας · 2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας • Κάποια άλλα διαφέρουν από](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042806/5f6aa7f2ad2cc9056631fbc5/html5/thumbnails/7.jpg)
5. Χειροµορφία και ασύµµετρα κέντρα
• Χειρόµορφα µόρια έχουν τουλάχιστον ένα κέντρο ασυµµετρίας που ονοµάζεται
στερεογονικό
• Άτοµο συνδεδεµένο µε 4 διαφορετικούς υποκαταστάτες ονοµάζεται στερεογονικό
κέντρο (chirality center)
![Page 8: Lecture 5 new - Τμήμα Βιολογίας · 2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας • Κάποια άλλα διαφέρουν από](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042806/5f6aa7f2ad2cc9056631fbc5/html5/thumbnails/8.jpg)
6. Παραδείγµατα
![Page 9: Lecture 5 new - Τμήμα Βιολογίας · 2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας • Κάποια άλλα διαφέρουν από](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042806/5f6aa7f2ad2cc9056631fbc5/html5/thumbnails/9.jpg)
• Επίπεδο του πολωµένου φωτός στρέφεται αν περάσει από διάλυµα οπτικά ενεργής ουσίας
• Γωνία στρέψης µετριέται µε πολωσίµετρο σε µοίρες [a]
• Μόρια που στρέφουν το φως προς τα δεξιά ονοµάζονταιδεξιόστροφα (dextrorotatory) και συµβολίζονται µε (+)
• Μόρια που το στρέφουν αριστερά ονοµάζονται αριστερόστροφα (levorotatory) (-)
7. Οπτική ενεργότητα (Biot, 1774-1862)
![Page 10: Lecture 5 new - Τμήμα Βιολογίας · 2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας • Κάποια άλλα διαφέρουν από](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042806/5f6aa7f2ad2cc9056631fbc5/html5/thumbnails/10.jpg)
8. Μέτρηση γωνίας στρέψης φωτός
• Πολωσίµετρο µετράει γωνία στρέψης πολωµένου φωτός αφού περάσει από διάλυµα
![Page 11: Lecture 5 new - Τμήμα Βιολογίας · 2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας • Κάποια άλλα διαφέρουν από](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042806/5f6aa7f2ad2cc9056631fbc5/html5/thumbnails/11.jpg)
9. Eναντιοµερή και οπτική τους ενεργότητα• Louis Pasteur (1849) ανακάλυψε ότι άλατα νατρίου και αµµωνίου
του τρυγικού οξέος έδιναν δύο διακριτά είδη κρυστάλλων µε σχέση ειδώλου αντικειµένου
• Κατόπιν διαχωρισµού πήρε δεξιόστροφους και αριστερόστροφους
• Μίγµα των δύο χειρόµορφων εναντιοµερών σε αναλογία 50:50 ονοµάζεται ρακεµικό κι εµφανίζει µηδενική οπτική στροφή
![Page 12: Lecture 5 new - Τμήμα Βιολογίας · 2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας • Κάποια άλλα διαφέρουν από](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042806/5f6aa7f2ad2cc9056631fbc5/html5/thumbnails/12.jpg)
10. Κανόνες προτεραιότητας-προσδιορισµός στερεοαπεικόνισης
• Κανόνας 1: Προσδιορισµός προτεραιότητας υποκαταστατώνβάσει ατοµικού αριθµού (άτοµο µε υψηλότερο α.α., πρώτο )
• Κανόνας 2: Εάν τα πρώτα άτοµα ίδιου α.α., εξετάζουµε τααµέσως επόµενα
• Κανόνας 3: Άτοµα συνδεδεµένα µε πολλαπλούς δεσµούςθεωρούνται ισοδύναµα µε ίσο αριθµό ατόµων συνδεδεµένων µεαπλούς δεσµούς
• Τοποθέτηση οµάδας χαµηλότερης προτεραιότητας προς τα πάνω• Χρησιµοποίηση χεριού για προσδιορισµό R (rectus, δηλ. δεξί χέρι)
ή S (sinister, δηλ. αριστερό χέρι) στερεογονικού κέντρου
![Page 13: Lecture 5 new - Τμήμα Βιολογίας · 2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας • Κάποια άλλα διαφέρουν από](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042806/5f6aa7f2ad2cc9056631fbc5/html5/thumbnails/13.jpg)
11. Παραδείγµατα
![Page 14: Lecture 5 new - Τμήμα Βιολογίας · 2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας • Κάποια άλλα διαφέρουν από](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042806/5f6aa7f2ad2cc9056631fbc5/html5/thumbnails/14.jpg)
12. Διαστερεοµερή (diastereomers)
• Στερεοϊσοµερή που δεν έχουν σχέση κατοπτρικού ειδώλου
µεταξύ τους
• Μόρια µε περισσότερα του ενός στερεογονικά κέντρα
• Ο αριθµός των πιθανών στερεοϊσοµερών µε n
στερεογονικά κέντρα είναι 2n2R,3S 2S,3R
2R,3R 2S,3S
![Page 15: Lecture 5 new - Τμήμα Βιολογίας · 2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας • Κάποια άλλα διαφέρουν από](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042806/5f6aa7f2ad2cc9056631fbc5/html5/thumbnails/15.jpg)
13. Φυσικές ιδιότητες στερεοϊσοµερών
• Εναντιοµερή: ίδιες φυσικές ιδιότητες, διαφορά στο πρόσηµο στροφής του πολωµένου φωτός
• Διαστερεοµερή: διαφορετικές φυσικές ιδιότητες
![Page 16: Lecture 5 new - Τμήμα Βιολογίας · 2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας • Κάποια άλλα διαφέρουν από](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042806/5f6aa7f2ad2cc9056631fbc5/html5/thumbnails/16.jpg)
14. Ρακεµικά µείγµατα και διαχωρισµός εναντιοµερών
• Μείγµα δυο χειρόµορφων εναντιοµερών σε αναλογία 50:50
• Ρακεµικά µείγµατα (d,l) (+_): µηδενική οπτική στροφή
![Page 17: Lecture 5 new - Τμήμα Βιολογίας · 2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας • Κάποια άλλα διαφέρουν από](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042806/5f6aa7f2ad2cc9056631fbc5/html5/thumbnails/17.jpg)
15. Ανασκόπηση ισοµέρειας
Συντακτικά ισοµερή
Ισοµερή
Στερεοισοµερή
Εναντιοµερή(κατοπτρικά είδωλα)
Διαστερεοµερή(µη κατοπτρικά είδωλα)
Διαστερεοµερήαπεικόνισης
Cis-transΔιαστερεοµερή
![Page 18: Lecture 5 new - Τμήμα Βιολογίας · 2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας • Κάποια άλλα διαφέρουν από](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042806/5f6aa7f2ad2cc9056631fbc5/html5/thumbnails/18.jpg)
16. Συντακτικά ισοµερή
![Page 19: Lecture 5 new - Τμήμα Βιολογίας · 2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας • Κάποια άλλα διαφέρουν από](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042806/5f6aa7f2ad2cc9056631fbc5/html5/thumbnails/19.jpg)
17. Στερεοϊσοµερή• Ίδια σύνδεση ατόµων διαφορετική γεωµετρία
– Εναντιοµερή: Μη συµπίπτοντα ισοµερή µε σχέση ειδώλου αντικειµένου
– Διαστερεοµερή: όλα τα υπόλοιπα στερεοϊσοµερή (περιλαµβάνει cis και trans µόρια)
![Page 20: Lecture 5 new - Τμήμα Βιολογίας · 2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας • Κάποια άλλα διαφέρουν από](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042806/5f6aa7f2ad2cc9056631fbc5/html5/thumbnails/20.jpg)
18. Προχειροµορφία
• Δυνατότητα µετατροπής από µη χειρόµορφο σε χειρόµορφο µε τη µεσολάβηση ενός χηµικού σταδίου
Προσθήκη HBr στα αλκένια
![Page 21: Lecture 5 new - Τμήμα Βιολογίας · 2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας • Κάποια άλλα διαφέρουν από](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042806/5f6aa7f2ad2cc9056631fbc5/html5/thumbnails/21.jpg)
19. Χειροµορφία στη φύση
• Στερεοϊσοµερή στη φύση έχουν διαφορετικές βιολογικές ιδιότητες
• Στερεοϊσοµερή αναγνωρίζονται από χειρόµορφους υποδοχείς
• Ιδιότητες φαρµάκων βασίζονται στη στερεοχηµεία