ligj k.org. iii (komplet)

8/10/2019 Ligj K.org. III (Komplet)

1/382

1

Fakulteti i Shkencave Matematike-NatyroreDepartamenti i Kimis


2/382

2

Prof. Dr. Ramiz Hoti

STEREOKIMIA

(material pr prdorim intern)

2012 / 2013


3/382

3

Kjo prmbledhje ligjratash u dedikohet studentve t vitit t tret t

Departamentit t Kimis (Drejtimi arsimor dhe Drejtimi inxhinierik)pr prgaditjen e privimeve nga lndt vijuese:

Kimia Organike III Stereokimia

Bazat e Stereokimis Organike


4/382

4


5/382

Natyra e lidhjeve kovalente

N rastet kur ndryshimi midis elektronegativitetit t atomeve sht i vogl,atomet midis vete formojn lidhje kovalente. Lidhja kovalente midis atomeve

formohet me iftzim t elektroneve valente.Elektrone valente jan elektronet e shtress s fundit elektronike.


6/382

Lidhja kovalente n molekuln e hidrogjenit

Dy atome H me nga nj elektron n orbitalen 1s, n distanc optimaleformojn lidhje kovalente (1s-1s).

Lidhja kovalente n kt rast formohet me mbimbulim t orbitaleve atomike.

N distanc prej 0,74 A, orbitalet atomike trheqen midis veti duke formuarorbitalen molekulare e cila sht m stabile n aspektin energjetik. Kshtumolekula H2 formohet me iftzim t elektroneve t atomeve t hidrogjenit.


7/382

Digrami energjetik i formimit t molekuls s hidrogjenit


8/382

Orbitalet atomike dhe llojet e tyre

Orbitalja sht hapsir tridimensionale npr t ciln qarkullojn elektronet.

Kjo hapsir sht e prshkruar me funksion valor , i cili sht i llogaritur me

ekuacionin e Shrodingerit.

Orbitale llogaritet hapsira kuprobabiliteti i ndodhjes selektroneve sht maksimal (>95%).

Plani nyjor nnkupton pozitn kuprobabiliteti i ndodhjes selektroneve sht zero ( 0%).

Orbitalet pmidis vete qndrojn nn kndin prej 90o.


9/382

Lidhja kovalente n prizmin e Teoris s Orbitaleve Molekulare (TOM)

Me mbivendosjen e orbitaleve atomike, formohen orbitalet molekulare.

N orbitale molekulare elektronet qarkullojn prreth t gjitha brthamave tmolekuls prkatse.

Meqense hapsira e OM sht m e madhe sesa e OA, OM jan m stabile naspektin energjetik.

Orbitalja molekulare paraqetlidhjen kimike prkatse.

Krahas OM lidhse formohenedhe OM kundrlidhse.

Shembull: OM n molekuln H2


10/382

Lidhja kovalente midis orbitaleve 2p

Nqoftse n formimin e lidhjes kovalente marrin pjes elektronet 2p, do tformohet lidhja (2p 2p ).

Edhe n kt rast, krahas OM lidhse , formohet edhe OM kundrlidhse *

Shembull: OM n molekuln F2.

(N mnyr t ngjajshme formohen edhe OM n molekuln Cl2 (lidhja (3p -3p ).


11/382

Llojet e lidhjeve kovalente

Varsisht prej orbitaleve atomike q formojn lidhje kimike, mund t

formohen lloje t ndryshme t lidhjeve kovalente.Lidhjet kovalente t cilat formohen me mbivendosje ko-aksiale quhen lidhjesigma ( ).


12/382

Hibridizimi i atomit t karbonit

Sipas konfiguracionit elektronik (1s22s22p2) atomi C pritet tformoj dy lidhje kovalente.

Prkundr ksaj, komponimet e tilla nuk jan stabile.Karboni n komponime t tij sht gjithnj katr-valent.

Katr-valenca e atomit C mund t arsyetohet me ekscitimtnj elektroni nga orbitalja 2sn 2p.

Prkundr ksaj, katr lidhjet CH n metan jan ekuivalente

(kan energji t njjt dhe gjatsi t njjt.Pauling ka shpjeguar kt fenomen me koncept e hibridizimit.


13/382

Hibridizimi sp3

Hibridizimi nnkupton shkrierjen e OA me energji t ndryshme n rast formohen

orbitale t reja me energji t njjt.

OA 1sdhe tri OA 2pme hibridizim formojn katr OA t reja (hibride) sp3

.Orbitalet sp3kan form t njjt dhe energji t njjt mes vete.


14/382

Orientimi i orbitaleve sp3dhe struktura tetraedrike e metanit

Katr orbitaletsp3t atomit C kan form baloni t zgjatur.

Ato jan t orientuara kah kndet e tetraedrit t rregullt.

Secila prej tyre formon nga nj lidhje kovalente me nga njatom H.

N molekuln e metanit, atomi C sht n qendr ttetraedrit t rregullt, ndrsa atomet H gjenden n kulmet etij.

Gjatsit e lidhjeve CH jan t njjta dhe kndet jangjithashtu t njjta (109,5o) (struktura tetraedrike).


15/382

Llojet e lidhjeve kovalente q formohen nga orbitalet e hibridizuara

Me mbivendosje t orbitales hibride sp3

t karbonit dhe orbitales s thidrogjenit formohet lidhja kovalente (s p3-s).

Me mbivendosje koaksiale t orbitaleve hibride sp3t dy atomeve tkarbonit formohet lidhja kovalente (s p3-s p3).


16/382

Digrami energjetik i formimit t lidhjeve (s p3-s p3)

Lidhja (sp3-sp3) formohet me mbivendosje koaksiale t dy orbitaleve sp3.

N kt rast, krahas OM lidhse , formohet edhe OM kundrlidhse *.


17/382

Lidhjet kimike dhe struktura e molekuls s etanit

Dy atome C midis vete formojn nj lidhje (s p3-s p3),ndrsa

secili prej tyre formon nga tri lidhje

(s p3

-s )me atomet H.Gjatsia e lidhjes CC sht 0,154 nm, ndrsa gjatsit elidhjeve CH jan 0,110 nm.

Kndi i lidhjeve sht tetraedrik(109,6o).


18/382

Atomet me hibridizim sp2

Atomet C mund t formojn orbitale hibride edhe n mnyra tjera.

Nqoftse n hibridizim marrin pjes OA 2sdhe OA 2pxe 2py, do t formohen

tri orbitale t reja atomike me hibridizim sp2t cilat kan energji t njjt.Orbitalet sp2jan t orientuara n t njjtin rrafsh, kah kndet e trekndshit trregullt (nn kndin prej 120o). Hibridizimi i till sht trigonal.

Orbitalja e pahibridizuarpzqndron pingul merrafshin e hibridizimit(nn kndin prej 90o).

Lidhj t ki ik dh t kt t it


19/382

Lidhjet kimike dhe struktura e etenit

Me mbivendosje t orbitaleve sp2t dy atomeve Cformohet lidhja (s p2-s p2).

Njkohsisht me mbivendosje t orbitaleve tjera sp2me

orbitalet st hidrogjenit, formohen katr lihje (s p2-s).

Struktura e etenit sht trigonale.

Me mbivendosje ansore t orbitaleve 2pzt dy atomeve C formohet lidhja , e cilaqndron perpendikularisht ndaj rrafshit tmolekuls (nn kndin prej 90o).

Kjo lidhje qndron gjysma mbi e gjysma

nn kt rrafsh.


20/382

Hibridizimi sp3dhe sp2


21/382

Diagrami energjetik i formimit t lidhjes kovalente


22/382

Nqoftse n hibridizim marrin pjes OA 2sdhe OA 2px, do t formohen dyorbitale t reja atomike me hibridizim spt cilat kan energji t njjt.

Orbitalet spjan t orientuara n t njjtin bosht, (nn kndin prej 180o).Hibridizimi i till sht digonal.

Atomet me hibridizim sp

Orbitalet e pahibridizuara pydhe pzqndron pingulme boshtin e hibridizimit (nn kndin prej 90o).Atoedhe midis vete qndrojn nn kndin prej 90o.


23/382

Lidhjet kimike dhe struktura e acetilenit

Me mbivendosje t orbitaleve spt dy atomeve Cformohet lidhja (sp-sp).

Njkohsisht me mbivendosje t dy orbitaleve tjera spmeorbitalet st hidrogjenit, formohen dy lihje (sp-s).

Struktura e etenit sht digonale.

Me mbivendosje ansoret orbitaleve 2pydhe 2pztatomeve C formohen dylidhje , t cilat qndrojnperpendikularisht ndajboshtit t molekuls (nnkndin prej 90o).

Kto lidhje qndrojnperpendikularisht ndajnjra-tjetrs.


24/382


25/382


26/382

Energjit e lidhjeve karbonkarbon dhe gjatsit e tyre

Varsisht prej llojit t lidhjes kimike rezulton edhe energjia e lidhjes.

Energji e lidhjes definohet energjia e cila lirohet me rastin e formimit tlidhjes prkatse.

Pr shkputje t lidhjes kovalente shpenzohet energji e caktuar q ikorrespondon energjis s lidhjes.

Tab.1. Energjit e lidhjes dhe gjatsit e lidhjeve karbon-karbon


27/382


28/382

Energjit e lidhjeve dhe ekuilibri kimik

Duke llogaritur bilancin energjetik t energjive t lidhjeve mund t parashihetrrjedhja e nj reaksioni kimik.

Shembull ; Tautomerizmi keto-enolik prfshin ndryshim t lidhjeve tforms ketonike ( C = O, C - C dhe CH ) n lidhje prkatse t formsenolike (OH, CO dhe C = C ).

Nga ndryshimi I energjive t lidhjeve rezulton q forma keto sht m stabilepr 18,4 kcal/mol, prandaj ekuilibri sht i zhvendosur kah forma m stabile.


29/382

Lidhjet e lakuara


30/382

Lidhjet e lakuaraN molekulat e cikloalkaneve t ulta, pr shkak t strukturs styre ciklike, ekziston nj devijim nga kndi normal tetraedrik.

Si pasoj e ksaj, formimi i lidhjes bhet me mbivendosje jo t

plot dhe lidhja e till sht m pak stabile.

Shembull: molekula eciklopropanit formohetme lidhje t tipitbanane.


31/382

Lidhjet kovalente n komponimet me atome q kan ifte t lira elektronike

H2O; Molekula e ujit prbhet nga nj atom O dhe dy atome H.

Sipas konfiguracionit elektronik t oksigjenit (2s2 2px22py12pz1),pritet q dy lidhjekovalente t formohen nga orbitalet p, t cilat qndrojn nn kndin prej 90o. Kjo

nnkupton q kndi valent HOH do t ishte 90o.

Kndi valent i matur sht 104,5o.Devijimi i kndit prej 90on 104,5odo t mund ti prshkruhej repulsionit

midis elektroneve t lidhjeve OH.

Struktura e molekuls sujit m s miri mund tsqarohet nse ekonsiderojm atomin Ome hibridizim sp3.

Dy orbitale sp3

formojndy lidhje (sp3-s),ndrsa dy orbitalet tjerasp3prmbajn nga njift elektronik t lir.

Devijimi i kndit prej 109,5o

n 104,5o

mund ti prshkruhet repulsionitmidis dy ifteve t lira elektronike n orbitalet hibride sp3.

Windows Media Player.lnk


32/382

Lidhjet kovalente n molekuln e amoniakut

NH3; Molekula e amoniakut prbhet nga nj atom N dhe tri atome H.

Sipas konfiguracionit elektronik t azotit (2s2 2px12py12pz1),pritet q tri lidhjekovalente t formohen nga orbitalet p, t cilat qndrojn nn kndin prej 90o. Kjo

nnkupton q kndet valente HNH do t ishin 90o.

Kndi valent i matur sht 107,3o.Devijimi i kndit prej 90on 107,3odot mund ti prshkruhej repulsionit

midis elektroneve t lidhjeve H - NH.

Struktura e molekuls samoniakut m s mirimund t sqarohet nse ekonsiderojm atomin Nme hibridizim sp3.

Tri orbitale sp3formojntri lidhje (sp3-s),ndrsanj orbitale sp3prmbannjift elektronik t lir.

Devijimi i kndit prej 109,5o

n 107,3o

mund ti prshkruhet repulsionitmidis iftit t lir elektronik dhe elektroneve t lidhjeve NH..


33/382

Disa shembuj t lidhjeve kovalente nga orbitalet e hibridizuara


34/382

Sistemet e konjuguara dienike1,3-Butadieni dhe 2,3-pentadieni prmbajn nga dy lidhje C = C n konjugim.

Dienet e konjuguara tregojn disa veti karakteristike dalluese ndaj alkeneve dhedieneve t izoluara.

Entalpia e hidrogjenimit t dieneve tregon se dienet e konjuguara jan m stabilesesa dienet tjera. Kjo energji stabilizuese i prshkruhet stabilizimit me rezonanc.

Adi i i i di k j


35/382

Adicionimi n diene t konjuguara

Dienet e konjuguara tregojn veti karakteristike kimike.

Me adicionim t klorit (apo bromit), prve produktit t adicionimit 1,2 i cilisht i pritur, formohet edhe produkti i adicionimit 1,4 q sht i papritur.

Nga kto eksperimente dhe nga entalpit e hidrogjenimit mund tkonstatohet q elektronet e lidhjeve nuk jan t lokalizuara midis dyatomeve C = C, por qarkullojn prgjat gjith molekuls.


36/382

Analiza termodinamike e reaksioneve t adicionimit n 1,3-butadien

Adicionimi i HBr n 1,3-butadien n temperatur t ult (-80oC) rezulton n

formimin e 3-brom-1-butenit si produkt n shumic.Adicionimi i HBr n 1,3-butadien temperatur t lart (+45oC) rezulton nformimin e 1-brom-2-butenit si produkt n shumic.

Nga kto rezultate vrehet q n temperatur t ult favorizohet adicionimi 1,2ndrsa me rritjen e temperaturs favorizohet formimi I produktit me adicionim 1,4.


37/382

Nga rezultatet termodinamike mund t konkludojm q energjia

aktivacionale sht m e ult pr adicionimin 1,2.

Digrami i reaksionit t adicionimit t HBr n 1,3-butadien

Diagrami energjetik i 1,3-butadienit i krahasuar me etilenin


38/382

g gj ,


39/382

Orbitalet Molekulare t 1,3-butadienit dhe simetria e tyre


40/382

Struktura dhe konformacionet e 1,3-butadienit

sht konstatuar q gjatsit e lidhjeve nmolekuln e 1,3-butadienit ndryshojn nga vlerat elidhjeve C - C dhe C = C.

Rezultatet e tilla argumentojn q lidhjet C1= C2dhe C3= C4nuk jan plotsisht dyfishe. Gjithashtuedhe lidhja C2C3nuk sht plotsisht njfishe.

Nga kto t dhna mund t konkludojm qsistemi 1,3-butadienik sht i konjuguar

(elektronet jan t delokalizuara.

Meqense 1,3-butadienisht sistem planar dhelidhja C2-C3ka karaktert lidhjes dyfishe, kysistem ekziston n dyforma konformacionale(s-cis dhe s-trans)


41/382

Ju falmenderit pr vmendje


42/382

42

Sistemi aromatik Benzeni


43/382

Vetit karakteristike t hidrokarbureve aromatike

Benzeni dhe homologt e tijedhepse kanpangopshmri t lart, nuktregojn reaksione t

adicionimit.

Prkundr ksaj, atotregojn reaksione tsubstituimit elektrofil.

Sistemi aromatik - Benzeni

Struktura e benzenit


44/382

Struktura e benzenit ishte e paqart me faktin sebenzeni tregon disa reaksione t papritura,

duke pasur parasysh formuln e tij molekulare qtregon nj pangopshmri t madhe.

Kekule, n vitin 1868, e ka cilsuar benzenin si njkomponim me varg karbonik t mbyllur, nanalogji me gjarprin duke kafshuar bishtin e tij

Struktura e benzenit


45/382

Benzeni sipas Kekule-ut

Sipas ksaj, molekula e benzenit prbhej prej tri lidhjeve

C=C n konjugim.

Cikli i till gjashtkndsh hipotetik nuk sht me simetri tlart (nuk posedon boshtin e simetris t rendit t gjasht port rendit t tret).

N baz t ksaj strukture, trilidhje C=C do t ishin me gjatsim t vogl ndaj tri lidhjeve C-C.

d (C-C) = 0.154 nm d (C=C) = 0.134 nm

Izomert e disubstituuar t benzenit


46/382

Izomert e disubstituuar t benzenit

Sipas strukturs hipotetike, benzeni do ti kishte 5 izomer strukturor t disubstituuar

( 1,2- 1,3- 1,4- 1,5- 1,6- ).

Ekziston vetm nj izomer i monosubstituuar i benzenit, q tregon pr ekuivalencn e

atomeve H. Benzeni ka tre izomer t disubstituuar dhe tre izomer t trisubstituuar.sht konstatuar q strukturat 1,2- dhe 1,6- n fakt paraqesin izomerin e njjt.

Gjithashtu edhe strukturat 1,3- dhe 1,5- paraqesin t njjtin izomer.

Nga kjo rezulton q ekzistojn tre izomer t disubstituuar.

Ozonoliza e 1 2 dimetilbenzenit


47/382

M 1932 A. A. LevinedheA. G. Colekan brozonolizn e 1,2-dimetilbenzenit dhe kankonstatuar q t gjithalidhjet C-C n benzen jan

plotsisht ekuivalente.

Rezultatet eksperimentalekan rezultuar n formimine tri produkteve tozonolizs (glikoksali,

diacetali dhemetilglikoksali). Nga ktorezultate mund tkonkludohet se ekzistonnj ekuilibr dinamik midisstrukturave hipotetike t

Kekuleut (I dhe II).

Ozonoliza e 1,2-dimetilbenzenit


48/382

Struktura reale e benzenit


49/382

Struktura e mundshme reale e benzenit prbhet prej dy strukturave t cilatprmbajn tri lidhje dyfishe t alternuara (lvizse gjat tr molekuls).Gjatsia e lidhjeve aromatike sht 0,139 nm.

Rrethi i shnuar n unaz paraqet 6 elektrone t cilat jan t delokalizuara. Atoarkullojn prreth t gjitha atomeve t karbonit.

Struktura reale e benzenit

Energjia rezonante e benzenit


50/382

gjBenzeni dhe komponimet tjera aromatike jan t stabilizuara me rezonanc.Energjia rezonante reflekton stabilizimin e molekuls q rezulton nga delokalizimii elektroneve .

Energjia e hidrogjenimit t benzenit rezulton t jet m e ult sesa energjia ehidrogjenizimit e llogaritur pr cikloheksatrienin hipotetik.

Llogaritja e energjis rezonante t benzenit


51/382

Energjia e hidrogjenimit t 1,3,5-heksatrienit (-337 kJ/mol) sht m e lart sesaenergjia e hidrogjenimit t benzenit (-208 kJ/mol). Kjo tregon se molekula ebenzenit sht e stabilizuar me rezonanc.


52/382

Struktura simetrike e molekuls s benzenit


53/382

Molekula e benzenit posedon simetri t lart:

7 rrafshe t simetris

1 qendr t simetris

1 bosht t simetris t rendit t gjasht

6 boshte t simetris t rendit t dyt


54/382

Efektet elektronike n molekula organike


55/382

Polariteti i lidhjes kovalente

N molekulat dyatomshe (H-H, O=O, NN)reja elektronike sht e shprndar nmnyr simetrike midis dy atomeve.

N molekulat e prbra prej atomeve tndryshme, polariteti i molekuls varet ngaelektronegativiteti i atomeve prkatse.

Elektronegativiteti

paraqet aftsin eatomit pr trheqjen eelektroneve.

Vlerat relative telektronegativitetit jan

prcaktuar nga LinusPauling.

Momenti dipolar


56/382

p

Lidhja polare e formuar midis atomeve meelektronegativitet t ndryshm posedon skajin pozitiv dheskajin negativ. Si pasoj e shprndarjes josimetrike t

res elektroniike, paraqitet momenti dipolar i molekuls.

Momenti dipolar sht madhsi vektoriale e orientuar prejskajit pozitiv kah skaji negativ i molekuls. Madhsia emomentit dipolar varet nga ngarkesat elektrike dhegjatsia e lidhjes.

Momenti dipolar i lidhjes dhe momenti dipolar i molekuls


57/382

p j p

Lidhjet kimike heteropolare posedojn momentin dipolar t lidhjes, i cili varetnga elektronegativiteti i atomeve prkatse.

Momenti dipolar i molekuls paraqet shumn e momenteve dipolare t

lidhjeve prkatse.

Pr shkak t simetris s molekuls, CO2dhe CCl4kan moment dipolar zero.N kto raste, momentet dipolare t lidhjeve anulohen pr shkak t orientimit nkahje t kundrt.

Momenti dipolar n molekulat simetrike dhe asimetrike


58/382

Momenti dipolar n molekulat simetrike dhe asimetrike

N molekuln CCl4, orientimi omomenteve t lidhjeve sht i till qrezulton me anulimin e tyre midis

vete.Izomert cis dhe trans t 1,2-dikloretenit dallohen midis veteprnga ma\omenti dipolar i tyre.

Pr shkak t simetris s molekuls, CO2dhe CCl4kan moment dipolarzero. N kto raste, momentet dipolare t lidhjeve anulohen pr shkak torientimit n kahje t kundrt.

M i di l i l k l if l k ik


59/382

Madhsia e momentit dipolar t molekuls varet edhe nga orientimi i iftitelektronik t lir. ifti elektronik posedon moment dipolar t caktuar i cili

kontribuon n momentin dipolar t molekuls.

Momenti dipolar i molekulave me ifte elektronike



60/382


Efektet induktive

Efektet rezonante Hiperkonjugacioni

Efektet induktive paraqiten si pasoj e trheqjeve josimetrike t elektroneve tlidhjes . Efekti induktiv bartet prej atomi n atomin fqinj.

Efektet induktive

Efekti induktiv relativ


61/382

Efekti induktiv relativ

Sipas konvents, efekti induktiv sht prcaktuar duke krahasuar aftsin pr

trheqje t elektroneve nga atomi (apo grupi) n krahasim me atomin e hidrogjenit.


62/382

Grupet me efekte elektron-trheqse dhe elektron-shtytse

Rezonanca


63/382

e o a ca

Vetit e komponimeve organike t ngopura, komponimeve me nj lidhje C=C dheatyre me lidhje C = C t izoluara jan funksione t lidhjeve t izoluara. Struktura etyre mund t paraqitet me nj formul strukturore.

Prkundr ksaj, molekulat me lidhje C = C t konjuguara dhe ato me ifte elektroniket vetmuara paraqesin kombinim t dy apo m tepr strukturave elektronike.

Joni karbonat mund tparaqitet me tri struktura, tcilat jan ekuivalente midisvete. Struktura e vrtet ektij joni sht mesatarja estrukturave I, II dhe III.

Strukturat rezonante


64/382

T shqyrtojm rastin e jonit acetat, ku lidhja dyfishe mund t shnohet n njrinoksigjen dhe n tjetrin.

Me matje eksperimentale sht vrtetuar se gjatsit e lidhjeve karbon-oksigjen njonin acetat jan t njjta (0,127nm). Sipas ksaj, struktura e ktij joni sht njmesatare e t dy formulave t lartshnuara. Pra formulat e tilla paraqesin strukturatrezonante t jonit acetat. Meqense kto dy struktura jan ekuivalente dhe me energji

t njjt, edhe pjesmarrja e tyre n rezonanc sht e barabart (50% e strukturs Idhe 50% e strukturs II).

Paraqitjen e nj komponimi me dy a m shum struktura elektronike, Ingold equan Mezomeri ndrsa Pauling e quan Rezonanc

Rregullat pr shkruarjen e strukturave rezonante


65/382

g p j

Pr shkruarjen e strukturave rezonante duhet t prfillen rregullat vijuese:

1. Format rezonante individuale jan imagjinare (nuk jan reale). Struktura reale e nj

komponimi paraqet nj mesatare t formave rezonante individuale.

2. N struktura rezonante, pozita e atomeve mbetet e pandryshuar, por ndryshonvetm pozita e elektroneve dhe elektroneve valencore jolidhse (ifteve t liraelektronike). Lvizja e elektroneve paraqitet me shigjeta t lakuara.



66/382

g p j

3. Strukturat rezonante nuk jan doosdoshmrisht ekuivalente. Strukturat mstabile marrin pjes n prqindje m t lart n hibrid rezonant. P.sh. Joniaceton paraqitet me dy struktura rezonante, por m stabile sht struktura II,

meqense ngarkesa elektrike sht e prqendruar n oksigjen, I cili sht melektronegativ sesa karboni).



67/382

g p j

4. Strukturat rezonante duhet t ndjekin rregullat normale t valencs (rregulla eoktetit elektronik). P.sh. N strukturn II t jonit acetat, karboni sht shnuar

me 10 elektrone, prandaj kjo struktur rezonante nuk sht e vlefshme.

5. Hibridi rezonant sht m stabil sesa strukturat individuale. Pra rezonancandikon n stabilitetin e molekuls. Sa m i madh t jet numri i strukturaverezonante, aq m stabil sht komponimi.

Shembuj t shkruarjes s strukturave rezonante


68/382

j j

Lvizja e elektroneve dhe e ifteve elektronike t lira paraqitet me shigjeta.


69/382


70/382


71/382

Hiperkonjugacioni


72/382

Hiperkonjugacioni mund t paraqitet si form e veant e rezonancs. Nhiperkonjugim kontribuojn edhe elektronet e lidhjes .

Hiperkonjugacioni i lidhjes C - H

Hiperkonjugacioni i lidjes C - C


73/382

p j g j

Hiperkonjugacioni i lidjes C - Cl

Ekzistojn arsyet pr sypozimin q edhe ifti elektronik i lidhjes (CC) mund tmarr pjes n hiperkonjugacion, me efektin +R. (P. sh. terc-butilbenzeni).

N hiprekonjugim mund t prfshihen edhe elektronet e lidhjes t karbonit.

Pikpamje t reja pr hiperkonjugacionin


74/382

p j j p p j g

Meqense n strukturat hiperkonjugative ndryshon shprndarja elektronike,momenti dipolar i molekuls ndryshon nga momenti dipolar i strukturs klasike.

Megjithkt, kohve t fundit sht treguar se nuk sht e sigurt q matja emomentit dipolar sht tregues i hiperkonjugacionit.

Meqense elektronegativiteti i atomeve C varet nga hibridizimi i tyre, lidhja midisatomeve C me hibridizim t ndryshm do t tregonte moment dipolar t caktuar.

Karakteristikat e komponimeve aromatikeK t kt l


75/382

Kan struktur planare Kan sistem t konjuguar t lidhjeve Plotsojn rregulln e Huckel-it (4n + 2)

Planariteti dhe karakteri aromatik i sistemeve cilkike t konjuguara


76/382

N sistemet ciklike t konjuguara duhet t ekzistoj mbivendosje e plot e

orbitaleve t konjuguara . Nse sistemi i till nuk sht planar, nuk mund tstabilizohet me rezonanc.

Analiza e gjatsive t lidhjeve n naftalen, antracen e piridin shtbr me difraksion t rrezeve X


77/382

br me difraksion t rrezeve X.

Gjatsit e lidhjeve varen nga shkalla e karakterit t lidhjevedyfishe n strukturat rezonante t tyre.


78/382


79/382

Ndikimi i grupeve atomike n orientimin e SAE


80/382

Grupet atomike me efekt elektron-lirues (-I dhe -R) e orientojnSAE n pozitan orto- dhe para-.

Grupet atomike me efekt elektron-trheqs (+I dhe +R) e orientojnSAE n pozitan meta-.


81/382

Grupet atomike me efekt elektron-trheqs (+I dhe +R) e orientojnSAE n pozitn meta.


82/382

Substituentt aktivues jan orto dhe para drejtues

Substituentt deaktivues jan meta drejtues


83/382


84/382

Substituimi aromatik elektrofil i planifikuar


85/382

Substituimi aromatik elektrofil i planifikuar

Derivatet e polikondensuara t benzenit


86/382


87/382

Strukturat rezonante dhe energjia rezonante


88/382


89/382


90/382


91/382


92/382


93/382


94/382

iftet e lira elektronike dhe pjesmarrja e tyre n konjugim


95/382

iftet e lira elektronike dhe pjesmarrja e tyre n konjugim


96/382


97/382


98/382

Karakteri aromatik dhe antiaromatik sipas Teoris s Orbitaleve Molekulare


99/382

a. Benzeni

b. Anioni ciklopentadienil

c. Kationi ciklopentadienild. Ciklobutadieni

Kaliceni dhe stabilizimi i tij me rezonanc


100/382


101/382



102/382

102

MNYRA E PARAQITJES S MOLEKULAVEORGANIKE


103/382

ORGANIKE

Relacionet midis stereoizomerve t komponimeve organikemund t hulumtohen saktsisht vetm me modele

molekulare tredimensionale, t cilt pasqyrojn gjatsit elidhjeve dhe kndet valente.

Parametrat karakteristik t lidhjeve kovalente n shumicn erasteve jan caktuar me matje fizike. Gjatsia e lidhjeve dhekndi valent n grupe funksionore dhe n pjesn tjetr t

molekuls sillen n intervale relativisht t pandryshueshmet vlerave t tyre. Ato mund t ndryshojn shum pak prmolekula t ndryshme. (prjashtim bjn lidhjet ekonjuguara).

N baz t gjatsive t gjetura n mes t atomeve t elementeve t njjt A A

Radiuset kovalente dhe gjatsit e lidhjeve


104/382

N baz t gjatsive t gjetura n mes t atomeve t elementeve t njjt AAPaulingu ka llogaritur radiuset kovalente (Ra) pr elementet e ndryshm.

Radiuset kovalente jan t barabart me gjysmn e gjatsis s lidhjes A - A .

Gjatsia e lidhjeve n mes atomeve t elementeve t ndryshm (A - B) mund tllogaritet duke i mbledhur radiuset kovalente.

d C-H = 0,30 + 0,77 = 1,07Ad C-C = 0,77 + 0,77 = 1,54A

d O-H = 0,74 + 0,30 = 1,04Ad C-O = 0,77 + 0,74 = 1,51A

Kto vlera prputhen mire mevlerat e gjeturaeksperimentalisht pr alkane(C-H, C-C), alkoole (O-H, C-O)dhe kloralkane (C-Cl).

d C=C = 0,67 + 0,67 = 1,34 Ad C=O = 0,67 + 0,62 = 1,29 A

d CC = 0,60 + 0,60 = 1,20 Ad CN = 0,60 + 0,55 = 1,15 A

Kndi valent

D iji i i k dit ht i j ll h hi i i l t ji


105/382

Devijimi i kndit sht i prcjellur me harxhim minimal t energjis.Pr ndryshim prej gjatsis s lidhjes, devijimi i kndit valent prej vlersnormale mund t jet dika m i shprehur. Megjithat, ky ndryshim nuk

sht m i madh se 10o.

N raste kur kndi ndryshon pr shkak t faktorve polar apo sterik,deformimi shprndahet n shum knde valente.

Kndet valente t lidhjeve t thjeshta t atomeve O, N, S n shumicn e

komponimeve organike kan vlern prej 100 -110o.

Kur dy molekula i afrohen njra tjetres n distanc prej disa nm, do t paraqitet nj

Radiusat e Van der Wals-it


106/382

y j j p j , p q jveprim trheqs si pasoj e deformimit reciprok t res elektronike t atomeve nmolekul.

Forcat e tilla trheqse quhen forca t Van der Wals-it. ose forca disperzive(shprndarse).Forcat disperzive tentojn ti afrojnmolekulat mes vete. Ky afrim mund t bhetderi n nj distanc t caktuar, pastaj fillon refuzimi reciprok mes molekulave.

Pr do atom ose grup atomesh n molekul, ekziston nj distanc e caktuar prejbrthams atomike q quhet radius i Van der Wals-it(rw), i cili e definon vllimin eatij atomi apo grupi.

Vllimi i atomit apo grupitatomik i dhn me radiusine Van der Wals-it (rw) e

pengon ose e vshtirsonafrimin e mtutjeshm treve elektronike t ndonjatomi tjetr, i cili nuk shtdrejt i lidhur pr atominprkats.

Radiuset e Van der Wals-it pr disa atome e grupe atomike


107/382

Distancat intermolekulare midis atomeve


108/382

Radiuset e Van nder Wals-it jan me vler m t madhe se radiuset

kovalente.Ato mund t shrbejn si mas pr distanc midis atomeve tmolekulave fqinj, si dhe pr distancn midis atomeve t lidhur prpjes t ndryshme t t njjts molekul.

Vlera e radiusit t Van der Wals-it pr atomin e klorit ( 0.180 nm ) tregon

se atomet e klorit nga molekulat fqinj (psh. t tetraklorurit t karbonit)t cilt afrohen midis vete gjenden n distanc intermolekulare prej0.360 nm. T njjtn distanc do t ken gjithashtu edhe n rastin kuratomet e klorit i prkasin t njjts molekul (psh. n diklormetan)

Distanca midis shtresave t komponimeve aromatike


109/382

Te benzeni dhe molekulat tjera aromatike, gjysmtrashsia e brthamssht0.170 nm. Kjo paraqet gjysmn e distancs midis brthamave t benzenit n

pozit paralele (p.sh midis shtresave t grafitit).

Kjo vler sht m e madhe se radiusi i Van der Wals-it t metaleve t periodess dyt. Nga kjo mund t konkludojm se elektronet , mbi dhe nn rrafshin ebrthams aromatike zjn hapsir t konsiderueshme.

Me matje fizike sht gjetur trashsia faktike molekulave t antracenit,heksametil-benzenit dhe e shum molekulave t hidrokarbureve tjera aromatikesht prafrsisht 0.340 nm.

MODELET MOLEKULARE


110/382

Me llim t sqarimit dhe parashikimit t vetive fiziko-kimike tkomponimeve q hulumtohen, gjat zhvillimit t kimismoderne sht par e nevojshme dhe e domosdoshmehulumtimi i gjeometris s molekulave prkatse.

Hulumtimet e gjeometris s molekulave prmes modelevemolekulare mundsojn q t bhen kto parashikime:

format e favorizuara (konformacionet) distanca midis t atomeve q nuk jan t lidhura mes vete pengesat sterike n fqinjsi t grupeve funksionore mundsia e izomeris sterike.

Modelet e zgjatura

Llojet e modeleve molekulare


111/382

Modelet e zgjatura Modelet kompakte

Modelet e zgjatura (modele me toptha dhe shkopinj):

Kto modele mundsojn studimin e gjeometris s molekulave (kndet valente

dhe distancn mes atomeve).Lidhja n mes dy atomeve A - B, sht paraqitur me thupr.Gjatsia e lidhjes sht e barabart me shumn e gjysmradiuseve kovalenteatomike.

Nj lidhje e till mund t paraqitet edhe duke i bashkuar dy thupra q u prgjigjen

radiuseve kovalente.

Modelet molekulare kompakte


112/382

Modelet kompakte (modele me sfera):

Kto modele mundsojn studimin e kndeve valente si dhe gjatsit e lidhjeve(radiuset atomike t Van der Wals-it)

Atomet paraqiten n form topthash (radiusi i topthit sht 80% e radiusit t Vander Wals-it) ashtu q modelet mund t ndrlidhen.

Me kto modele paraqitet forma e jashtme e molekuls, por nuk shihet skeletimolekular.

Modelet e Dreidingut

Modelet e zgjatur jan modelet m t prshtatshme pr qllime hulumtuese.


113/382

gj j p p q

do atom i karbonit me hibridizim sp3sht i prbr prej katr thuprave metalike(dy me vrim dhe dy t plota), t cilat n mes veti e zn kndin prej 109,5o.

Nj lidhje karbon-karbon konstruktohet duke i lidhur dy thupra, njrn t plot dhetjetren me vrim.

Me kt bashkim nuk pengohet rrotullimi rreth boshtit CC .Distanca n mes ktyre dy atomeve t karbonit me hibridizim sp3sht saktsisht3,85 cm (0.154 nm x 0,1 x 2.5 cm = 3.85 cm)

(0.1 nm n lidhje sht ekuivalent me 2.5 cm n model).

Pr t krijuar modelin ebrthamave te t cilatkndet valente kan vler

jonormale, ekzistojnmodelet atomike q jan tprshtatshme pr ktqllim.

Modelet e Dreiding-ut pr molekulat e stereoizomerve t


114/382

g p2-brombutanit

Modelet e Prentic-Halli-it


115/382

Kto modele prbhen prej shkopthave t vegjl plastik (t cilt paraqesinlidhjet) t lidhura me pjest metalike apo plastike t cilat paraqesin atomin mehibridizim t caktuar.

P.sh. atomi i karbonit me hibridizim sp3sht i prbr prej katr thuprave tvogla metalike (ose plastike), t ngjitura mes vete nn kndin tetraedrik prej109o( I ) .


116/382

Shembuj pr zgjidhje t problemeve me ndihmn e modeleve molekulare

Ciklizimi i disa hidroksi-acideve karboksilike duke formuar laktone sht i mundur vetm kurt kt l k l l j t f it j h t f k i hid k il dh


117/382

struktura molekulare lejon t afruarit e nevojshm t grupeve funksionore hidroksile dhekarboksile.

Te laktonet distanca O - C sht 0.25 nm. Nga modeli molekular i hidroksi-acideve karboksilike

vrehet se 8-hidroksi-acidi naftoik do t laktonizoj.

7-Hidroksi- acidi naftolik nuk formon lakton pr shkak t distancs s madhe midis grupeve -OH dheCOOH (0,4 nm).

Nga modelet eDreiding-ut mund tllogariten saktsishtdistancat n mes

atomeve O dhe C tekto hidroksiacide.

Mnyra e vizatimit t molekulave organike


118/382

Pr hulumtime stereokimike sht me rndsi q molekulat endrtuara me modele molekulare t vizatohen n rrafshin e letrs.

Vizatimi i molekuls duhet t bhet n at mnyr q prmes saj t

reflektohen sa m shum t dhna pr arkitekturn molekulare.

Vizatimi i molekulave mund t bhet n mnyra t ndryshme, tcilat bazohen n konventa (marrveshje) t caktuara.

Mnyra e vizatimit t molekulave organike


119/382

Konformacionet e etanit


120/382

Si pasoj e rrotullimit t lir rreth lidhjes C1-C2, molekula e etanit paraqitet nform t izomerve konformacional. Konformert midis vete dallohen prngakndi dihedral (kndi torzional). Kndi dihedral () paraqet kndin midisrrafsheve t lidhjeve H-C1-C2 dhe C1_C2-H. Etani posedon nj numr pakufikonformersh, ndr t cilt dy jan m t rndsishm.

Konformeri ekliptik ( = 0o)

konformeri shkallor ( = 60o

)Gjat rrotullimit rreth lidhjes njfishe C-C pr do 60o, konformert ekliptikshndrrohen n konformer shkallor dhe anasjelltas.

Diagrami energjetik i konformerve t etanit

Konformeri shkallor sht pr 12 kJ/mol m stabil n aspektin energjetik, ndrsa


121/382

Konformeri shkallor sht pr 12 kJ/mol m stabil n aspektin energjetik, ndrsakonformeri ekliptik, pr shkak t repulzionit t atomeve t hidrogjieni sht m pakstabil. Kta dy konformer jan n ekuilibr t vazhdueshm, n rast ekuilibri

sht izhvendosur n favor t konformerit shkallor.

Paraqitja e konformerve t butanit me projeksione t Newman-it


122/382

Fillimisht duhet t prcaktohet lidhja CC rreth t cils bhet rrotullimi i lir.

Konformacionet e butanit prmes strukturave t Newman-it


123/382

Nse merret pr baz lidhja C2C3, mund t paraqiten konformacionet vijuese:

Konformacioni sin-periplanar (ekliptik)

Konformacioni sin-klinar (go) (shkallor)

Konformacioni anti-klinar (ekliptik)

Konformacioni anti-periplanar (shkallor)

Konformert shkallor (B, D dhe F) jan m stabilsesa konformert ekliptik (A, C dhe E).


124/382

Paraqitja e konformacionit t karrigs t cikloheksanit me


125/382

projeksione t ndryshme dhe me modele molekulare

L-Dopamina

Sh b j t itj


126/382

Shembuj t paraqitjes smolekuls L-Dopa meformula strukturore dheme modele molekulare

Paraqitja e lidhjeve kimike gjat zhvillimit t reaksionevekimike dhe distancat e lidhjeve hidrogjenore


127/382

j gj

Paraqitja e molekuls me projeksion t Fisher-it bhet nat mnyr q molekula shiqohet n at drejtim i cili prvizatuesin sht i favorshm.

Projeksionet e Ficher-it


128/382

vizatuesin sht i favorshm.

Projeksioni i Fisher-it ofron t dhna pr rnditjehapsinore t substituentve rreth nj atomi t karbonit.

N shembullin e 2-brombutanit do ta sqarojn principin eprojeksionit t Fisher-it. Grupet lart dhe posht qndrojnpas rrafshit t projektimit, ndrsa grupet anash qndrojnpara ktij rrafshi

Rregullat pr paraqitjen e strukturave me projeksione t Ficher-it:


129/382

Paraqitja e molekulave me projeksione t Fisherit


130/382

Paraqitja e 2,3-dihidroksi acidit butanoik me modele molekulare dheme projeksione t Ficher-it


131/382

Paraqitja e 3-klor-2-butanolit me projeksione t ndryshme dheme modele molekulare


132/382


133/382

Detyra pr projeksionin e komponimeve organike


134/382

Detyra:


135/382


136/382


Hyrje n Stereokimin Organike


137/382

Stereokimia sht disciplin e cila studion strukturn

tridimensionale t molekulave t komponimeve kimike.Ajo studion mnyrn e radhitjes s atomeve apogrupeve atomike t molekules n hapsir

Izomert me konstitucion t njjt, por mekonfiguracion t ndryshm quhen stereoizomer

Izomeria e komponimeve organike

Komponimet t cilat kan formul t njjt

molekulare por ndryshojn prnga mnyra eradhitjes s atomeve n molekul quhen izomer

Llojet e izomeris s komponimeve organike


138/382

Komponimet t cilat kan formul t njjt molekulare porndryshojn prnga mnyra e radhitjes s atomeve n molekulquhen izomer

Llojet e izomeris s komponimeve organike


139/382

Izomeria e vargut

Izomert vargor dallohen midis vete prnga konstrukti i vargut karbonik.V k b ik d t j t i hd h i d


140/382

Vargu karbonik mund t jet i vazhdueshm ose i degzuar

Izomeria pozicionale


141/382

Izomert pozicional dallohen midis vete prnga pozita e atomitapo e grupit atomik n vargun karbonik


142/382

Izomeria gjeometrikeIzomeria gjeometrike shfaqet si pasoj e pamundsis s rrotullimit t lir tnj pjese t molekuls prreth lidhjes dyfishe karbon-karbon


143/382

nj pjese t molekuls prreth lidhjes dyfishe karbon-karbon

Izomeria gjeometrike shfaqet tek komponimet q posedojn lidhje dyfishekarbon-karbon. Ekzistojn dy lloje izomersh gjeometrik;

Izomert cis Izomert trans

Izomeria gjeometrike e komponimeve ciklike


144/382

Izomeria cis-trans shfaqet edhe tek komponimet ciklike. Nse

grupet atomike gjenden n t njjtn an, komponimi shtcis, kurse nse grupet jan n an tIzomeria cis-trans shfaqetedhe tek komponimet ciklike. Nse grupet atomike gjenden nt njjtn an t unazs, komponimi sht cis, kurse nsegrupet jan n an t kundrta, komponimi sht trans.

Sistemi i nomenklaturs E, ZSipas sistemit IUPAC, izomertgjeometrik klasifikohet n dy grupe:


145/382

gj y g p

Izomer Z (zusamen)

Izomer E (engegen)

Nqoftse grupet me prioritet t lart jan n t njjtn a n, izomeri sht Z(zusamet = n an t njjt). Nse grupet me prioritet t lart jan n an tkundrt, izomeri sht E (engegen = n an t kundrt)

Shembuj t izomeris gjeometrike (cistrans)


146/382

Izomeria gjeometrike n sistemet ciklike

Konstitucioni ciklik nuk mundson rrotullim t lir rreth lidhjes njfishe


147/382

Si pasoj e ksaj, izomeria gjeometrike shfaqet edhe n komponimet ciklike.

Tek izomert cis, atomet apo grupet atomikendodhen n t njjtn an t ciklit.

Tek izomert trans, atomet apo grupet atomikendodhen n an t kundrta t ciklit

Shembuj t izomeris cis-trans n komponime ciklike

N derivatet e ciklobutanit dhe t cikloheksanit paraqitet


148/382

izomeria cis-trans.

Tek izomert cis, atomet H jan n t njjtn an, ndrsatek izomert trans ndodhen n an t kundrt t ciklit.

Format e izomeris gjeometrike

Izomeria cis-trans Izomeria konformacionale


149/382

Izomeria konformacionale

Izomeria konformacionale shfaqet si pasoj e rrotullimit t lir

rreth lidhjes njfishe C-C.Kshtu njra pjes e molekuls mund t rrotullohet n krahasimme pjesn tjetr.

Izomeria optike e komponimeve organike


150/382

Stereokimia organike studion strukturntridimensionale t molekulave organike. Ajo

studion mnyrn e radhitjes s atomeve apogrupeve atomike t molekules n hapsir

Fundamentet e stereokimis jan vendosurnga shkenctart Jacobus vant Hoff dhe

Joseph Achille Le Bel

Pavarsisht njri nga tjetri, m 1874 vant Hoff e Le Bel kan dhn iden q

katr lidhjet e atomit t karbonit jan t orientuar kah kndet e tetraedrit trregullt.

Si pasoj e rregullimit tetraedik t atomit C, me radhitje hapsinore t atomeveprreth atomit C rezultojn dy izomer t ndryshm.

Izomert me konstitucion t njjt, por me konfiguracion t ndryshmquhen stereoizomer

Hiraliteti i komponimeve organikedo objekt posedon shembllimin pasqyror t tij. Por pr shum objekte,shembllimi pasqyror nuk prputhet me objektin prkats. M 1894 ViliamTh (L d K l i ) i i k d h hj hi lit t


151/382

Thomson (Lord Kelvin) i pari ka prdorur shprehjen hiralitet

Fjala hiral rrjedh nga greqishtja cheir q do tthot dor. Objektet t cilat nuk prputhen me

shembllimin pasqyror t tyre, midis veti janhirale. Nse objekti prputhet me shemblliminpasqyror t tij, definohet si ahiral.

Edhe molekulat organike posedojn shembllimin pasqyror t tyre.

Komponimet molekulat e t cilave midis vete qndrojn sikur trupi dhe

Enantiomert


152/382

Komponimet, molekulat e t cilave midis vete qndrojn sikur trupi dheshembllimi pasqyror, por q nuk prputhen njra me tjetrn jan molekula

hirale.

Molekulat e tilla

midis vete janenantiomer.

Fjala enantiomer rrjedh nga greqishtja

enantion q do t thot e kundrt

Komponimet asimetrike dhe aktiviteti optikMolekulat hirale posedojn nj karbon asimetrik (apom tepr sish).


153/382

p )

Qendr e hiralitetit quhet atomi i karbonit i cili sht ilidhur me katr atome (apo grupe) t ndryshme.

Krahas termit qendr e hiralitetit n prdorim jan

edhe terminologji tjera, si:

qendr asimetrike,karbon asimetrik,qendr hirale,qendr stereogjenike,stereoqendr

Karboni asimetrik C* paraqet qendrnstereogjenike t komponimit organik

Hiraliteti dhe qendra asimetrike


154/382

Nse pr nj atom C jan t lidhur katr substituent t

ndryshm, atomi i till sht asimetrik (C*)

Dukuria e hiralitetit

Molekulat e izomerve optik nuk prputhen mes veti por qndrojn


155/382

Molekulat e izomerve optik nuk prputhen mes veti por qndrojnsi trupi dhe shembllimi i tij n pasqyr

Molekulat e tilla midis vete jan enantiomer

Molekulat hirale dhe ato ahirale


156/382

Molekula hirale jan ato q posedojnatome t C*.

Enantiomert e 2-brombutanit

2 Brombutani ekziston n dy forma izomere t cilat qndrojn si trupi dhe


157/382

2-Brombutani ekziston n dy forma izomere, t cilat qndrojn si trupi dheshembllimi pasqyror. Kto dy forma izomere jan enantiomer midis vete.

Shembuj t molekulave hirale dhe ahirale

2 B b t i ht l k l hi l


158/382

2-Brombutani sht molekul hirale2-Brom-2-metilbutani sht molekul ahirale

Molekulat ahirale


159/382

Nqoftse dy molekula qndrojn midis vete si trupi dhe shembllimi n

pasqyr dhe jan t prputhshme, ato jan ahirale.

P. sh. Klor difluor metani sht molekul ahirale

Si prcaktohen enantiomert


160/382

Shembuj t izomerve t komponimeve organike


161/382

Enantiomert e acidit laktik


162/382

DiastereomertKomponimet, molekulat e t cilave nuk qndrojn si trupi dhe shembllimipasqyror dhe nuk prputhen midis vete quhen diastereomer. Disatereomertmund t jen dy llojesh:

Di k fi i l


163/382

Diastereomert konfiguracionalDiastereomert cis-trans

Prcaktoni qendrat stereogjenike n komponimet vijuese


164/382

Atomet e karbonit dhe hiraliteti i tyre


165/382

Atomet C t lidhjes dyfishe apo trefishe nuk mundt jen qendra stereogjenike

Hiraliteti n komponime ciklike


166/382

Karboni asimetrik si qendr e hiralitetit mund t jet edhe pjese ciklit t molekuls

P. sh. 1,2-Epoksipropani posedon nj karbon asimetrik.Gjithashtu edhe limoneni posedon nj karbon asimetrik.T dy kto komponime jan hirale.

Identifikoni qendrat stereogjenike n komponimet vijuese


167/382

Izomeria optike dhe elementet e simetris


168/382

Izomeria optike shfaqet si pasoj e asimetris smolekulave organike

Elementet e simetris:

Rrafshi i simetris Boshti i simetris Qendra e simetris

Nqoftse molekula organike prmban ndonjrin prejktyre elementeve t simetris ajo sht ahirale(komponimi nuk tregon aktivitet optik).

Rrafshi i simetris


169/382

Rrafshi i simetris shtrrafshi i imagjinuar i cilimolekuln e ndan ndy pjes t barabarta qprputhen njra metjetrn


170/382

Boshti i simetris dhe qendra e simetrisBoshti i simetris sht boshti i imagjinuar rreth t cilit molekula rrotullohetpr nj knd t caktuar me rast fitohet struktura e njjt.


171/382

Qendra e simetris sht pika prej nga atomet apo grupet atomike jan n

distanc t njjt por n kahe t kundrta. Qendra e simetris gjendet duke ibashkura grupet e njjta

Gjeni karbonet asimetrike n komponimet e dhna dheprcaktoni cilat komponime jan hirale


172/382

Gjeni karbonet asimetrike n molekuln e tetracyklins


173/382

Gliceraldehidi


174/382


175/382



176/382

176

Vetit e molekulave hiraleaktiviteti optik

Enantiomert kan veti fizike t njjta:


177/382

Enantiomert kan veti fizike t njjta:

Pika e shkrirjes, Pika e vlimit,

Indeksi i thyerjes,

Tretshmria

Enantiomert midis vete dallohen vetmprnga kahu i kndit t rrotullimit optik

Shum prej vetive fizike t enantiomerve varen nga madhsia

Ngjajshmrit dhe dallimet midis enantiomerve


178/382

e forcave intermolekulare midis molekulave. Pr molekulat q

jan shembllim pasqyror, kto forca jan identike Enantiomert tregojn spektra IK t njjt

Enantiomert tregojn shpejtsi t njjt t reaksionit kurreagojn me reagjent ahiral.

Enantiomert shfaqin veti t ndryshme vetm kur reagojn mesubstanca hirale.

Enantiomert tregojn shpejtsi t ndryshme t reaksionit kurreagojn me reagjent hiral.

Enantiomert tregojn tretshmri t ndryshme n trets hiral. Enantiomert e rrotullojn planin e drits s polarizuar n

madhsi t njjt, por n kahje t kundrt

Rrezja e drits prbhet nga dy komponenta perpendikulare tfushave osciluese valore :

Natyra valore e rrezatimit t drits


179/382

fushave osciluese valore :

Oscilimet e fushs elektrike Oscilimet e fushs magnetike

Oscilimet e fushs elektrike (dhe t fushsmagnetike) zhvillohen n t gjitha planet e

Formimi i drits s polarizuar


180/382

magnetike) zhvillohen n t gjitha planet emundshme perpendikulare me drejtimin eprhapjes s drits.

Kur rrezja e drits kalon npr prizmin eNikolit (polarizator), polarizatoribashkvepron me fushn elektrike dhe atmagnetike dhe lejon kalimin e drits q

oscilon vetm n nj plan (drita e polarizuar).

Prhapja e drits s polarizuar

Polarimetri sht instrument prmatjen e kndit t rrotullimit optik.


181/382

j p

Pjest kryesore t polarimetrit janpolarizatori dhe analizatori

Polarimeri dhe funksionimi i tijPolarimetri sht instrument pr matjen e kndit t rrotullimit optik.Pjest kryesore t polarimetrit jan polarizatori dhe analizatori


182/382

Pjest prbrse t polarimetrit jan:

Burimi i drits

Polarizatori

Tubi i mostrs

Analizatori

Vrojtuese (observatori)


183/382

Kndi i rrotullimit optik

Kur drita e polarizuar kalon npr tretsir t komponimit ahiral, ajodeprton npr tretsir pa e ndrruar rrafshin e polarizimit.


184/382

Kur drita e polarizuar kalon npr tretsir t komponimit hiral, ajo deprtonnpr tretsir duke e ndrruar rrafshin e polarizimit. Kndi I cili lexohet npolarimetr paraqet kndin e rrotullimit optik t tretsirs q analizohet.


185/382

Kndi specifik i rrotullimit optikRrotullimi specifik sht madhsi karakteristike e cila varetnga lloji i komponimit hiral.

Rrotullimi specifik paraqet kndin e rrotullimit optik t


186/382

Rrotullimi specifik paraqet kndin e rrotullimit optik ttretsirs enantiomere me prqendrim 1g/cm3.

Kndi i rrotullimit optik varet edhe nga kushtet e matjes.

Rrotullimi specifik i komponimeve hiraleMadhsia e kndit t rrotullimit specifik varet nga lloji i komponimithiral dhe paraqet konstant fizike pr komponimin e dhn.


187/382


188/382


189/382

Disa komponime me konfiguracion S e rrotullojn planin e drits s polarizuar k h l i j k t d di tj k h k d t

Rrotullimi optik dhe konfiguracioni i komponimeve hirale


190/382

n kahun e lvizjes s akrepave t ors, ndrsa disa tjera n kahun e kundrt.

Pr kt arsye, kahu i rrotullimit optik duhet t shnohet me (+) ose me (-).

R dhe S tregojn konfiguracionin absolut t molekuls, ndrsa (+) dhe (-)tregojn kahun e rrotullimit t planit t drits s polarizuar n polarimetr(veti fizike).

Rrotullimi specifik i enantiomerve dhe i przierjes racemike


191/382


192/382

Teprica enantiomerike

Teprica enantiomerike paraqet sasin e enantiomerit n tepric nraport me sasin e prgjithshme t przierjes s enantiomerve.


193/382

p p gj p j


194/382

Zgjidhje:


195/382

Zgjidhje:


196/382

Detyra


197/382


198/382


Konfiguracioni absolut dhe konfiguracioni relativ

Radhitja hapsinore e atomeve apo grupeve atomike n qendrn stereogjenikeparaqet konfiguracionin absolut.

f


199/382

Pr t prcaktuar konfiguracionin absolut rreth nj qendre stereogjenike duhet t

kemi informacione shtes pr strukturn e komponimit q analizohet.

Psh. 2-butanoli: (nuk mund t dijm se cili sht (+)-2-butanol e cili (-)-2-butanol.

Meqense deri m 1951 nuk ishte i njohurkonfuguracioni absolut i komponimeveasimetrike, konfiguracioni sht prcaktuarn mnyr krahasuese.

3-Buten-2-oni do t ket konfiguracion tnjjt me 2-butanolin

Nganjher komponimet me konfiguracion t njjt mund tken kndin e rrotullimit optik me kahje t kundrt.

Psh. Reaksioni i 2-metil-1-butanolit me HBr rezulton n formimine 1-brom-2-metilbutanit. Ky reaksion nuk prcillet me ndryshim t


200/382

Pas prcaktimit t konfiguracionit absolut t krips s acidit tartarik, shtprcaktuar konfiguracioni i shum komponimeve optikisht aktive.

konfiguracionit, por kndi i rrotullimit optik ndryshon kahjen.

Rrotullimi specifik sht vetm konstant fizike pr komponime optikisht aktive,dhe si i till nuk ka kurrfar lidhmrie me konfiguracionin.

Kshtu p.sh. pr nj enantiomer t acidit laktik, sht gjetur q e rrotullon rrafshine polarizuar t drits djathtas (+). Kjo nuk nnkupton se sht caktuar


201/382

p j ( ) j pkonfiguracioni,

Q kndi i rrotullimit ( )nuk ka lidhmrime konfiguracionin na tregon fakti setretsira ujore e hidroksidit t natriumitdhe (+)-acidi laktik e rrotullon rrafshin epolarizuar t drits n t majt (-).N kt rast, konfiguracioni n qendrasimetrike nuk sht ndryshuar prshkak t eliminimit t protonit.

Sistemi i konfiguracionit relativ D, LKonfiguracioni relativ sht prcaktuar mekonvent, duke u bazuar nkonfiguracionin e gliceraldehidit


202/382

T gjitha komponimeve q me reaksionekimike jan sjell n lidhmri me(+)-gliceraldehidin u sht prshkruarkonfiguracioni relativ D (dhe anasjelltas)

Shembuj t konfiguracionit relativ pr disa komponime me nj atom C*.

Konfiguracioni D, L n komponimet me dy atome C*Pr komponime me dy apo m tepratome C* aplikimi i nomenklatursD-L, has n vshtirsi.


203/382

Pr kto komponime (p.shkarbohidratet) sht nevojitur edhenj konvent plotsuese, sipas tcils konfiguracioni relativ caktohetsipas atomit C* t lidhur pr grupin ealkoolit primar (-CH2OH).

Prdorimi i sistemit D,L n disa raste has n vshtirsi.

Psh., te acidi tartrik. Kshtu (-)- acidi tartrik s bashku me mezo acidintartrik mund t sintetizohen nga D(+)-gliceraldehidi, prmes reaksionit tcianhidrins t prcjellur me hidroliz dhe oksidim.

Vshtirsit e prdorimit t sistemit D,L


204/382

cianhidrins t prcjellur me hidroliz dhe oksidim.

N baz t ktijreaksioni konfiguracionirelativ i (-) acidit tartrikduhet t shnohet meD, kurse konfiguracionirelativ i (+) acidit tartrikme L.

Nga ana tjeter sht emundur q (-) acidi tartrikt d kt h t L( ) idi


205/382

t reduktohet n L(-) acidin

malik. Sipas ktij rezultatikonfiguracioni relativ i(-) acidit tartrikduhet tshnohet me L, kursekonfiguracioni relativ i(+) acidit tartrikme D.

Nga kta shembuj shihet seekziston nj mosprputhje eshnimit t konfiguracionitrelativ t enantiomerve(+),(-) t acidit tartrik.

Pr kto arsye sht mmir q n kto raste tmos prdoret sistemi ikonfiguracionit D,L.

Shumica e amino acideve natyrore jan optikisht aktive dhe e kan

Konfiguracioni relativ i amino acideve


206/382

konfiguracion relativ t njjt sikurse edhe L-(-)- gliceraldehidi.

Dy reaksionet e paraqitura n vijim, (duke reaguar me OH- dhe me N3-) jant kushtzuar me shkputje t lidhjes C-Br q prcillen me ndryshim tkonfiguracionit (inverzion t Walden-it)


207/382

Te (-) treanina e cila posedon dy atome C*, ku njri prej tyre sht n lidhjeme aminoacide (p.sh. L-(-) serinn) ,kurse tjetri sht n lidhje me D(+)gliceraldehidin. Cila qendr do t shrbej pr shnimin e konfiguracionit?

Te amino acidet me konvent (marrveshje), konfiguracioni relativ caktohet


208/382

sipas qendrs asimetrike pr t ciln sht lidhur grupi amin (NH2).

N vitin 1954 me ndihmn e difraksionit t rrezeve X sht caktuar konfiguracioniabsolut i (-)-izoleucin-bromhidrikutpr t cilin dihet se i takon seris D.

Sipas ksaj sht caktuar konfiguracioni absolut i (+)-alaninesdhe (-)-serinssidhe amino acideve tjera q jan sjell n lidhmri konfiguracionale me ktokomponime.


209/382

Prcaktimi i konfiguracionit apsolut (R, S) bhet duke ndrtuar modelin molekulardhe duke i prfillur rregullat e prioritetit.

Atomi me prioritet m t ult (p.sh. H) vendoset prapa


210/382

Rregullat e caktimit t prioritetit t atomeve dhe grupeve

Prioritet m t lart ka atomi menumr atomik m t lart


211/382

Nse atomi i par sht me numratomik t njjt, prioriteti caktohet ngaatomi pasues:

Nqoftse atomet prmbajn lidhjedyfishe apo trefishe, caktimi i prioritetit

bhet duke i konsideruar atomet si tdyfishuara apo trefishuara n skajintjetr t lidhjes dyfishe apo trefishe


212/382


213/382


214/382

sht vrtetuar se (-)-gliceraldehidi ka konfiguracion S. Gjithashtuedhe (+)-alanina ka konfiguracion S.


215/382


216/382

Shembuj t prcaktimit t konfiguracionit absolut


217/382


218/382

N vitin 1951 kimistt holandez J. M. Bijvoet, A.F. Peerdeman dhe A. J. Boomel,me ndihmn e rrezeve X kan prcaktuar q kripa Na-Rb e (+)-acidit tatartarik kakonfiguracion R R

Prcaktimi i konfiguracionit absolut


219/382

konfiguracion R,R.

Meqense (+)-acidi tartarik sht sintetizuar nga (-)-gliceraldehidi, rezulton q(-)-gliceraldehidi ka konfiguracion S.

Ky hulumtim ka rezultuar n prcaktimin e konfiguracionit absolut t t gjithakomponimeve t cilat ishin prcaktuar n relacion me (+)-gliceraldehidin.

Psh. (-)-acidi laktik: nse (+)-gliceraldehidi ka konfiguracion R, ather (+)-acidilaktik do t ket konfiguracion t kundrt ( S ).


220/382


221/382


222/382

Kndi i rrotullimit optik nukvaret nga konfiguracioniabsolut i konponimit.

Shembuj tkonfig uracio nit abso lut tqendrave stereog jenike


223/382

Shembu j tprcak tim it tko nfigu rac io n it R,S


224/382

Vetit fizike t enantiomerve

Enantiomert kan veti fizike t njjta (Dendsiteti, Pika e shkrirjes, Pika e vlimit etj.)

Ata dallohen midis veti prnga vetit q kushtzohen nga radhitja hapsinore eatomeve apo grupeve prreth qendrs stereogjenike.


225/382

Psh. R-(-)-karvoni dhe S-(+)-karvoni nuk kan arom t njjt.

Ky dallim rezulton nga sjellja e ndryshme e receptorve t hunds ndaj tyre. Besohetq kjo sjellje kushtzohet nga mundsia e akomodimit t enantiomerit n receptor(ngjajshm me akomodimin e dorzs s djatht n dorn e djatht).

Vetit dalluese t enantiomerve rezultojn nga veprimi selektiv i disareceptorve hiral ndaj njrit enantiomer t molekuls hirale.

(-)-Nikotinasht shum m helmuese sesa (+)-nikotina

Veprimi fiziologjik i enantiomerve


226/382

(+)-Adrenalinasht shum m aktive n ngushtimin e enve t gjakut sesa(-)-adrenalina.

(-)Tiroksinasht amino acid i gjndrrave tiroide, i cili e prshpejtonmetabolizmin dhe shkakton nervoz dhe humbje peshe.

(+)-Tiroksinanuk shkakton efekte t tilla, por nganjher u ipet pacientve

me smundje t zemrs pr uljen e nivelit t kolesterolit n gjak.

S Ibuprofenii zvoglon dhembjet m tepr sesa enantiomeri R. S-Ibuprofeniprdoret si qetsues i dhembjeve pr atlett.

(+)-Limonenika arom t limonit, ndrsa enantiomeri (-)-limoneni ka er tdrurit t pishs.


227/382

S-Fluoksetina(e njohur me emrin komercial Prozac) ndikon kundrmigrens, ndrsa fluoksetina racemike sht antidepresiv shum i efekthm.


228/382

Penicilina V (2S,5R, 6S)e cila gjendet

n natyr tregon veprim antibiotik,ndrsa enantiomeri i saj i sintetizuar nlaborator nuk tregon veprim antibiotik.


229/382



230/382

230

Modelet molekulare t stereoizomerve mundsojn rrotullimin e tyre n hapsirpa u ndryshuar konfiguracioni i tyre.

Me rrotullim t formulave projektuese t Fisher-it, mund t ndrrohet

Konvertimi i projeksioneve t Fischer-it


231/382

konfiguracioni absolut. Ekzistojn operacione t tilla ku konfiguracioni nukndryshon dhe e kundrta ku prej njrit enantiomer fitojm enantiomerin tjetr.Pr projektimin e strukturave me formula t Fisherit duhet t respektohen disarregulla.

Vargu karbonik m i gjat shnohet n pozit vertikale

Grupet lart dhe posht C* qendrojn prapa, ndrsa grupet majtas dhedjathtas qendrojn para rrafshit t projektimit.

Operacionet me formula t Fisheri-it gjat t cilave konfiguracioni nuk ndrron:1. Rrotullimi n rrafshin e letrs pr 180o

2. Ndrrimi i vendeve t tre substituentve pa e ndrruar vendin e substituentit t katrt3. Ndrrimi i vendve t katr substituentve n ifte.

Operacionet e lejueshme n formula t Fischer-it


232/382

Operacionet e lejueshme n formula t Fisherit


233/382

Operacionet gjat t cilave ndrron konfiguracioni :

1. Rrotullimi i formuls jasht rrafshit t letrs pr 180orreth boshtit vertikal C-C-C2. Rrotullimi i formuls jasht rrafshit t letrs pr 180orreth boshtit horizontal H-C-O

Operacionet e palejueshme n formula t Fischer-it


234/382

Operacionet gjat t cilave ndrron konfiguracioni :

3. Rrotullimi i formuls pr 90on rrafshin e letrs4. Ndrrimi i vendeve t dy substituentve

Operacionet e palejueshme n formula t Fischer-it


235/382

Operacionet e palejueshme me formula t Fisherit


236/382


237/382

Konfiguracioni absolut n C*-2 t glukozs


238/382


239/382

Molekulat me dy e m tepr atome C*Molekulat mund t ken numr t pakufizuar t atomeve C*. Psh. Amidoni, celulozaetj.

Numri i stereoizomerve rritet n progresion gjeometrik me rritjen e numrit tatomeve C*. Numri teorik i stereoizomerve sht (2n).


240/382

Psh 3-klor-2-butanoli ka katr stereoizomer ( 22= 4 ).

Nse grupet prioritare n strukturat e Fisherit jan n t njjtn an prdoretnomenklatura eritro. Nse grupet jan n an t kundrt, prdoret nomenklatura treo.

1-Brom-2-metilciklopentani ka dy atome C* dhe ekziston n katr formastereoizomerike (dy ifte enantiomersh).

Pr shkak t strukturs ciklike, grupet CH3dhe Br mund t jen nkonfiguracion cis dhe trans.


241/382

1-Brom-3-metilciklobutani ekziston n konfiguracionin gjeometrik cis dhe trans.

Ky komponim nuk posedon atome C* dhe njherit posedon rrafshin e simetris,prandaj nuk tregon izomeri optike.

1-Brom-3-metilcikloheksani posedon dy atome C*, prandaj paraqitet n form tkatr stereoizomerve (dy ifte enantiomersh).

Nj ift enantiomersh ka konfiguracion cis, ndrsa tjetri trans.


242/382

1-Brom-4-metilcikloheksani paraqitet n dy forma t izomeris gjeometrike (cis dhetrans). Meqense nuk posedon atome C* (gjegjsisht posedon rrafshin e simetris)nuk tregon izomeri optike.


243/382

N rastin kur molekula posedon dy qendra stereogjenike (C*), jan tmundshm katr stereoizomer.


244/382

Strukturat q nuk prputhen midis vete, por qndrojn si trupi dheshembllimi n pasqyr quhen enantiomer.

Strukturat me konstitucion t njjt, t cilat as nuk prputhen midis veti e as

nuk qndrojn si trupi dhe shembllimi n pasqyr quhen diastereomer.

N rastin e 2,3-dihidroksi acidit butanoik stereoizomert paraqiten n dy ifteenantiomersh. iftet tjera t strukturave midis vete jan diastereomer.


245/382

Acidi 2,3-dihidroksibutanoik


246/382


247/382

Diastereromert midis veti dallohen prnga vetit fizike.


248/382

N komponimet ciklike, izomert cis dhe trans midis vete jan diastereomer.

Mezo-komponimet

N rastin kur molekula posedon dy qendra stereogjenike me konstitucion t njjt,numri i stereoizomerve t komponimit sht tre.

Psh. 2,3-dibrombutani ekziston vetm n tri forma stereoizomerike.


249/382

Shembllimi pasqyror i stereoizomerit 1 prputhet me strukturn e tij, (dmth.Nuk ekziston n form enantiomerike)..Kjo struktur njihet si mezo-komponim.

Mezo-komponimet prmbajn atome C*, por nuk tregojn aktivitet optik. Atoprmbajn rrafshin intramolekular t simetris. Ky rrafsh e ndan molekuln n dypjes simetrike, ku njra pjes sht hije pasqyrore e tjetrs. N kto raste bhetkompensimi intramolekular i aktivitetit optik. Kjo nnkupton q gjysma e molekuls errotullon rrafshin e drits n t djatht, ndrsa gjysma tjetr n t majt.


250/382

Molekula e 2,3-butandiolit ka dy qendra stereogjenike (C*). Secila prejtyre sht e lidhur pr grupe t njjta. N kt rast paraqiten vetm trestereoizomer (nj ift enantiomersh dhe mezo-komponimi)

Komponimet me dy atome C* me konstitucion t njjt


251/382

Mezo-forma posedonrrafshin e simetris i cilie ndan molekuln ndy pjes simetrike ndajnjra-tjetrs.

Dy konformacionet ekstreme t mezo-2,3-butandiolit kan elementet prkatset simetris (konformeri syn posedon rrafshin e simetris, ndrsa konformeri antiqendrn e simetris).


252/382

Acidi tartarik gjithashtu ekziston n form t tre stereoizomerve. Struktura III shte njjt me strukturn IV dhe njihet si mezo form. Meqense kjo struktur prmbannj rrafsh t simetris i cili e ndan molekuln n dy pjes t barabarta, gjysma emolekuls e rrotullon rrafshin e drits n t majt, ndrsa gjysma tjetr n t djatht.N kt mnyr bhet kompensimi intramolekular dhe forma mezo nuk tregon

kti it t tik

Mezo forma e acidit tartarik


253/382

aktivitet optik.

(+)-Acidi tartarik dhe (-)-acidi tartarik midis vete jan enantiomer, prandaj vetitfizike t tyre jan t njjta. Prkundr ksaj, mezo-Acidi tartarik sht diastereomerme (+)-acidin tartarik dhe me (-)-acidin tartarik. Kshtuq vetit fizike t mezo-acidittartarik dallojn nga (+)-acidi tartarik dhe (-)-acidi tartarik

Vetit fizike t mezo-komponimeve


254/382


255/382


256/382

Edhe komponimet ciklike me dy qendra stereogjenike (C*) t lidhura pr grupet njjta paraqiten n tri forma stereoizomerike. Forma cis paraqitet si mezo-komponim, n t cilin njri atom C* ka konfiguracion R, ndrsa tjetri S.

komponimet ciklike me dy qendra stereogjenike (C*) me konstitucion t njjt


257/382

N rastin e komponimeve ciklike, izomeri cis mund t ekzistoj si mezo-form,ndrsa izomeri trans si ift enantiomerik

1,2-Dibromcikloheksani nuk stkomponim planar por ekziston


258/382

komponim planar, por ekzistonn dy forma konformere(i karrigs dhe i barks).

Konformacioni i karrigs nukposedon rrafshin e simetris,

mirpo konformacioni i barksposedon rrafshin e simetris.

Nse ndonjri prej konformerveposedon rrafshin e simetris,komponimi sht mezo-form.

E njjta gj vlen edhe pr komponimet aciklike. Nse njri prejkonformerve, qoft ai edhe me stabilitet m t ult, posedon rrafshin

intramolekular t simetris komponimi ekziston si mezo form (Psh 1 2Dib b i)


259/382

intramolekular t simetris, komponimi ekziston si mezo-form. (Psh. 1,2-Dibrombutani)


260/382


261/382


262/382


263/382

Acidi tartarik ekziston n tri forma stereoizomere (dy enantiomer dhe nj mezo-form). N kt rast, dy atomet C* jan t lidhur pr substituent t njjt.


264/382

Vetit fizike t enantiomerve jan t njjta. Vetit e mezo-komponimit dallohennga ato t enantiomerve (e gjithashtu edhe nga ato t modifikimit racemik)


265/382



266/382

266

Enantiomeria dhe aktiviteti optik i kushtzuar meheteroatom asimetrik

Prve C*, atom asimetrik mund t jet edhe ndonj atom tjetr(heteroatom). Jan t njohura shum komponime organike optikisht aktiveme atome tjer asimetrik si jan: N*, S*, P*, Si*, As*, Sb* etj.

Komponimet trikoordinative t azotit kan struktur piramidale


267/382

Komponimet trikoordinative t azotit kan struktur piramidale.Prkundr ksaj, antipodt optik t tyre nuk mund t izolohen (ntemperatur t dhoms). Te kto komponime zhvillohet konvertimishum ishpejt i njrit enantiomer n tjetrin.

Shembuj konkret t interkonvertimitenantiomerik jan aminat sekondaredhe terciare

Duke e penguar inverzionin n grupin aminik, pr her t par (m1956), Preloguezbrtheu bazn e Troger-it, e cila i posedon dy atome asimetrike t azotit.

Gjithashtu edhe n amino-okside, (p.sh. n fenil-metil-etil-aminooksid(I), dhe nkripn amoniakalet tipit (II), inverzioni n heteroatom sht i bllokuar. Kshtu prkto komponime sht i mundurr t bhet izolimi i enantiomerve prkats.

Dukuria e aktivitetit optik n amino-okside (I) paraqet vrtetim t bindshm se lidhja


268/382

Dukuria e aktivitetit optik n amino okside (I), paraqet vrtetim t bindshm se lidhjakordinative(semipolare), NOsht n gjendje ta ruaj karakterin tetraedriknazot.

Nkompleksin e kobaltiti tipit (III), atomii azotiti cili sht i lidhur pr atomin ekobaltit n mnyr koordinative, paraqet tvetmen qendr asimetrike. Ky kompleksmund t zbrthehet n enantiomerprkats


269/382

prkats.

Gjithashtu edhe sulfuri trevalent mund t jet qendrasimetrike n disa komponime hirale stabile.Interkonvertimii iftit elektronik t sulfurit zhvillohet

shum ngadal. P.sh. butil metil sulfoksidi.

Sulfonatet , sulfoksidet dhe kriprat-sulfoniummesubstituent t prshtatshm gjithashtu jankomponime optikisht aktive.

Komponimet organike t cilat prmbajn heteroatome asimetriketlidhura pr katr grupe t ndryshme tregojn aktivitet optik.

Komponimet e tilla me heteroatom hiral (N*, P*, S* etj) paraqiten n formenantiomersh


270/382

Nse njri nga grupet n amin sht ifti elektronik, komponimi nukparaqitet n form enentiomersh,

Komponimet e tilla i nnshtrohen konverzionit aminik


271/382

Atomi fosforitgjithashtu paraqet qendr asimetrike.

Komponimet trikoordinative t fosforit kan strukturpiramidale. Megjithat konvertimii iftit elektronik tfosforit bhet shum m ngadal sesa tek azoti.Kshtu jan izoluar shum komponime optokishtaktive t fosforit.

Do ti paraqesim disa komponime organo fosforike


272/382

Do t i paraqesim disa komponime organo-fosforike,te t cilat sht izoluar enantiomeri optiko aktiv:

N shum komponime organikesilicimund tzvendsohet me karbonin i cili shndrrohet nqendr asimetrike nse lidhet me katrsubstituent t ndryshm.

Arseni dhe antimoni gjithashtu paraqesin qendra


273/382

Arseni dhe antimonigjithashtu paraqesin qendraasimetrike si sht n rastet e prgjithshme tparaqitura.

Rezolucioni i enantiomerve

Enantiomert karakterizohen me Pvl. t njjta dhe tretshmri t njjt. Ata midisveti nuk mund t separohen me distilim dhe kristalizim fraksional.


274/382

Rezolucioni (separimi) i enantiomerve mund t bhet n disa mnyra;

Separimi sipas forms kristalore (metoda fizike)

Shndrrimi i przierjes enantiomerike n diastereomer (metoda kimike)

Separimi enzimatik (metoda biokimike)

Separimi prmes mikroorganizmave (metoda biologjike)

Louis Pasteurpr her t par ka arrit t bjseparimin e enantiomerve t tartaratit t amoniumnatriumit. Ai ka vrejtur se kristalet e tyre kishin orientimt kundrt (qdronin si trupi dhe shembllimi pasqyror).Kristalet e tilla ka arritur ti ndaj me pincet

Metoda fizike e separimit t enantiomerve


275/382

Metoda kimike e separimit t enantiomervePr separimin e przierjes s enantiomerve mund t shfrytzohen reaksionetkimike. Psh. Reaksioni i nj acidi me baz rezulton n formimin e kripsprkatse.

Nqoftse przierja

racemike e nj aciditiki ht kti


276/382

joptikisht aktiv reagonme nj baz optikishtjoaktive, produkti iprftuar do t jetprzierje racemike e

krips s prftuar. Nkt rast, produkti nukmund t separohet.

P.sh. Przierjaracemike e acidit

laktik, n treaksion memetilamin (optikishtjoaktive) jep przierjenracemike t kripsamoniakale

Separimi prmes diastereimerve (metoda kimike)

Nj metod e prsahtatshme pr separimin e enantiomerve sht shndrrimi ityre n diastereomer, duke reaguar me nj agjent optiko-aktiv. Si reagjentoptiko-aktiv pr separimin e przierjes enantiomerike t acideve organikemund t prdoren bazat optiko-aktive, (brucina, striknina, morfina etj.). P.sh.Przierja racemike e acidit laktik, n reaksion me feniletilamin (optikisht aktive)

jep kripn prkatse e cila sht przierje e diastereomerve. Si e till, kjo i j d t h t t d fi ik


277/382

j p p p p j , jprzierje mund t separohet me metoda fizike.

Separimi i enantiomerve t acideve organike

Fillimisht przierja enantiomerike e acidit, n reaksion me bazn optikisht aktiveshndrrohet n przierje diastereomersh. Pastaj diastereomert ndahen (p.sh.Me rikristalizim) dhe n fund diastereomert e ndar regjenerohen n enantiomeroptikisht aktiv t acidit.


278/382

Separimi prmes nj tretsi optikisht aktivSeparimi I enantiomerve mund t bhet duke e trajtuar me nj tretsoptikisht aktiv (duke e prdorur njrin enantiomer t tretsit). N kt rastformohet przierja e diastereomerve. Pas separimit t diastereomerve,tretsi regjenerohet, duke u ndar enantiomert e ndar.


279/382

Shembull I separimit t enantiomerve prmes agjentit trets optikisht aktiv.


280/382


281/382

Reaksionet enzimatikezhvillohen n mnyr selektivevetm me njrinenantiomer. Prmes ktyre reaksioneve mundsohet separimi ienantiomerve nga przierja e tyre.

Kshtu separimi i przierjes enantiomerike t amino acideve bhet

Separimi enzimatik i enantiomerve


282/382

Kshtu separimi i przierjes enantiomerike t amino-acidevebhetprmes reaksioneve enzimatike t tyre (p.sh. me D-amino-acid oksidaz).

Nqoftse gjat nj sintze, si material fillestarmerret nj komponimoptikisht inaktiv, produktii fituar do t jet modifikacion racemik. Psh.Hidrogjenimi katalitik i 2-etil-1-pentenit.


283/382

Nse metali(katalizatori) sht i kompleksuarme nj komponim optikisht aktiv,ather adicionimi i H2do t bhet vetm n nj faqe (reaksion stereoselektiv)

Receptort

Receptort jan molekula proteiniket cilat mund tlidhin molekulat tjera.

Meqense proteinat jan optikisht aktive, ato m mir elidhin njrin enantiomer.

Si rezultat i kuptueshmriss njrit enantiomernga ana e receptorit enantiomert dallohen prnga


284/382

nga ana e receptorit, enantiomert dallohen prngavetit fiziologjike t tyre.

Psh. Enantiomert e karvonit kan arom t ndryshme.

N shum raste, gjat reaksionit, ngakomponimi ahiral formohet produkti hiral.

Prkundr ksaj, produkti i fituar do t jetoptikisht inaktiv, si pasoj e formimit t

modifikacionit racemik

Reaksionet gjat t cilave formohet nj qendr stereogjenike


285/382

Adicionimi i bromit n alkene

Adicionimi i bromit n alkene sht reaksion stereospecifik(adicionimanti).

Reaksion sterospecifik sht reaksioni gjat t cilit nga nj stereoizoomerfillestar formohet nj stereoizomer prkats.

Adicionimi anti i Br2n trans-2-butenformon mezo-2,3-dibrombutanin.


286/382

Adicionimi anti i Br2n cis-2-butenformon produktin racemik(2R,2R)-2,3-dibrombutanin dhe (2S,2S)-2,3-dibrombutanin.


287/382

Adicionimi elektrofil i HBr n alkene

Adicionimi i HBrn E-2-buten dhe Z-2-butenzhvillohet prmes karbokationitplanar. Si rezultat i ksaj, produkti do tjet modifikacion racemik.


288/382


289/382

Gjat adicionimit t HBrn 2-metil-1-butenn prani t peroksideve, formohetprodukti 1-brom-2-metilbutanii cili posedon nj qendr stereogjenike.


290/382

Duke pas parasysh q reaksioni zhvillohet prmes intermedierit radikal trigonal(planar), mundsia e atakimit sht e barabart pr t dy ant stereogjenike.

Si rezultat i ksaj, produkti do t jet modifikim racemiki enantiomerve R dhe S(50:50)

Nqoftse gjat adicionimit formohen dy qendra stereogjenike, produktii fituar do t paraqitet n form t katr stereoizomerve(przierjeenentiomerike dhe diastereomerike).


291/382

Adicionimi i HBr n alkene optikisht aktive

Nqoftse HBr adicionohet n alkenin me nj qendr stereogjenike, produkti iformuar do t ket nj C* m tepr.

C* i ri stereogjenik do t formohet n dy konfiguracione t mundshme (R dhe S)M k fi i i i d t j ik t d ktit fill t k


292/382

Meqense konfiguracioni i qendrs stereogjenike t produktit fillestar nukndryshon, produkti i fituar do t jet przierje e diastereomerve

sht e njohur q adicionimi katalitik ihidrogjenit sht stereospecifik(syn)

Nse gjat adicionimit katalitik t H2formohen dy qendra stereogjenike, pr shkak

Stereokimia e adicionimit katalitik t hidrogjenit


293/382

gj 2 y q gj pt stereospecificitetit t reaksionit do t formohet nj ift enantiomersh(eritro).

Nqoftse dy atomet C* kan konstitucion tnjjt, produkti i fituar do t jet mezo-komponim.


294/382

Adicionimi katalitik i H2n komponime ciklike me m pak se 8 atome C formonvetm enentiomert cis.

Adicionimi i hidrogjenit n komponime ciklike


295/382

Ns dy atomet C ku zhvillohet adicionimi kan konstitucion tnjjt, produkti i formuar do t jet mezo-komponim

Cikloalkenet me m shum se tet

atome C paraqiten n dy lloje tizomerve gjeometrik (cis dhetrans), t cil

ligj k.org. iii (komplet)

Documents