ةٌوضعلا ءاٌمٌكلا ًف دٌفملا رصتخملا ةٌبطلاو...

14
1 ةء العضوام الكد ف المختصر المفةة والطباتوم الحعلبة الطل للخامسفصل ا الاءم الك( ة الفراغ المجسمة) (Stereochemistry)

Upload: others

Post on 25-Dec-2019

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ةٌوضعلا ءاٌمٌكلا ًف دٌفملا رصتخملا ةٌبطلاو ...site.iugaza.edu.ps/rmorjan/files/2010/02/...3 ز زببببببج ر ببببببل( مره ره

1

المختصر المفٌد فً الكٌمٌاء العضوٌة

لطلبة العلوم الحٌاتٌة والطبٌة

(المجسمةالفراغٌة )الكٌمٌاء –الفصل الخامس

(Stereochemistry)

Page 2: ةٌوضعلا ءاٌمٌكلا ًف دٌفملا رصتخملا ةٌبطلاو ...site.iugaza.edu.ps/rmorjan/files/2010/02/...3 ز زببببببج ر ببببببل( مره ره

2

مقدمة:

(، ) البببببببس isomerismسبببببببعر نا في البببببببس ابببببببظ هرة ببببببب) هرسبببببببسع ببببببب بببببببس هرف ببببببب

هرجز ئ بببببب ، )اسببببببملس هرمف بببببب مر نا هرمف بببببب مر ببببببظ م عببببببسر مغف ةبببببب ر ببببببس لةبببببب هر بببببب

(، structural isomers مبببببببببببس هرمف ببببببببببب مر هرعلسئ ببببببببببب :إرببببببببببب لببببببببببب) ا نسسسببببببببببب ا

(.stereoisomers)هرمف مر هرة هغ

ذ هف ببببببس ععيببببببب س هرببببببعي ، )رببببببذر لجبببببب ف ببببببس فغف ببببببر اببببببظ بببببب ه المتشكككككككنا الب ا ٌككككككة

هربببببعي ، )مبببببا نا بببببذت هرمف ببببب مر فمغبببببذ نسبببببمسز مغف ةببببب ، ) سببببب فم ز بببببس بببببا عيبببببب س

(، ن سببببببببببب)ع )فسا n-butaneهرع )فبببببببببببسا هريبببببببببببس مثببببببببببب السلسكككككككككككلة متشككككككككككككنانمث ف بببببببببببس

isobutane( ،) مثببببببب لببببببب)هف إعببببببب ه هر ببببببب) ببببببب هرع )عبببببببسا، متشككككككككنا المو ككككككك بببببببذر

متشككككككككككككنا (، ) لبببببببببببس chloropropane & 2-chloropropane-1) بببببببببببظ:

(، )ثلبببببسئظ م ثببببب إ ثببببب ethanol - CH3CH2OHمثببببب هو ثبببببسل) المجموعكككككة الو ٌفٌكككككة

dimethyl ether – CH3OCH3.)

)عسببببببعف هغفما ببببببس اببببببظ بببببب هف ببببببس هرببببببذ هر ععيببببببب س هرببببببعي ، ابببببب ا ببببببذت هرمف بببببب مر

س فم ز س ا عيب س هرعي ، )ر س غ)هص م سئ )ا ز سئ مغف ة .

CH3CH

2OH CH

3OCH

3

ClI

Br

H

ICl

Br

HCH3 CH

3

CH3

CH3

CH3

Et

Cl

Cl H

H

CH3

Et

Cl

ClH

H

ClH

Cl H

ClH

H Cl

Cl H

ClH

Cl Cl

HH

IsomersDifferent compounds that have the same molecular formula

Constitutional isomers Stereoisomers

Atoms are attached to one another

in different ways

Atoms have the same constitution but

different arrangement in space

Enantiomers Diasteriomers

Non superimposable mirror-

image stereoisomers

Non mirror-image

stereoisomers

Conformational Configurational

Interconvertable

by rotationInterconvertable

by bond breaking

SR

cis- trans-

cis trans

Page 3: ةٌوضعلا ءاٌمٌكلا ًف دٌفملا رصتخملا ةٌبطلاو ...site.iugaza.edu.ps/rmorjan/files/2010/02/...3 ز زببببببج ر ببببببل( مره ره

3

بببببب هري بببببب مببببببا ذربببببب فف بببببب ا ببببببس هرببببببذ هر هرم )لبببببب ر جببببببز ز المتشكككككككنا الفراغٌككككككة

atomsعبببببلة هر ببببب )هرففبببببسعذ، )ر بببببا فغف بببببر بببببذت هربببببذ هر ابببببظ ف ف ع بببببس هرة هغبببببظ

have the same bonding, but different arrangement in space) ،

ف ببببببس هرببببببذ هر )رببببببذر فمغببببببذ ببببببذت هرمف بببببب مر لةبببببب ه سبببببب هرببببببذ يعبببببب ببببببا بببببب ه

( نمببببببببس descriptiveععيببببببببب س هرببببببببعي ، )فم ببببببببز ببببببببا عيببببببببب س ع)بببببببببذ ) ببببببببر ر ببببببببس

ه س .

ف سبببببببببب هرمف ببببببببببب مر هرة هغ بببببببببب إرببببببببببب لببببببببببب) ا: هرلبببببببببب) ه ) ببببببببببب) سسبببببببببببف )م هر

diastereomers ابببببببببببظ بببببببببببذه هرلببببببببببب) فببببببببببب فع هرمف ببببببببببب مر س فعبببببببببببس هرجسببببببببببب( ،)

(، )مببببببا نمث ف ببببببس non mirror image stereoisomers) بببببب) فل اببببببظ هرمبببببب

( اظ ه ر لسر )هرسس )نر سلسر.Cis/trans or Z/Eمف مر مذ )ب

(، )سببببببببف )ا ببببببببظ م بببببببب) enantiomersهرلبببببببب) هرثببببببببسلظ )فسببببببببم مف بببببببب مر ه لبببببببب ه

هسفلس اظ ذه هرة .

(Enantiomersمتشكنا األ داد )

ف بببببس الس ابببببظ ميس بببببلس ث ببببب مبببببا بببببذت هرمف ببببب مر، )مبببببا ن ببببب نمث ف بببببس هر ببببب ها، ا ببببب) فمم لبببببس

هر بببببب هر ملبببببب )هر سبببببب سببببببلج نا بببببب )ه بببببب مل مببببببس ببببببظ بببببب) ه غبببببب اببببببظ هرمبببببب ،

)ر ببببببا ربببببب) س)رلببببببس نا ل عببببببر بببببب مل مببببببس بببببب ه غبببببب سببببببلج نل مببببببس غ بببببب مف سع فببببببسا،

nonابببببظ هرمببببب غ ببببب مف سع ببببب )ربببببذر لم بببببا نا ل بببببر هر ببببب ا عمل مبببببس ببببب) عيببببب

superimposable mirror images فسببببببم ببببببذت هر ببببببس ببببببس بببببب ف ببببببسعر( ،)

. ) ببببببذت هر ببببببس ر سببببببر م ف بببببب بببببب هر بببببب ا، عبببببب ف)جبببببب عبببببب ا (handednessهر بببببب ا

ث بببببببب مببببببببا ه جسببببببببس مثبببببببب هر بببببببب م ا، )ه ذلبببببببب ا، )ا فببببببببظ هر ببببببببذهز، )نعبببببببب)هف هرسبببببببب س

، )غ س.هرمف سع ، )ذ ه ظ هرل س

)ف)جبببببب ببببببذت هر ببببببس ببببببذر اببببببظ هرم عببببببسر هر م سئ بببببب ، )مببببببا ن بببببب س لبببببب )جبببببب) ذ

عببببب)ا ف مببببب ن عبببببذ مجم) بببببسر مغف ةببببب ، )فسبببببم بببببذت هربببببذ بببببس ذ عببببب)ا هر ببببب

Page 4: ةٌوضعلا ءاٌمٌكلا ًف دٌفملا رصتخملا ةٌبطلاو ...site.iugaza.edu.ps/rmorjan/files/2010/02/...3 ز زببببببج ر ببببببل( مره ره

4

chiral carbon or chiral center or stereogenic center) ببببببف ( ،

ز ) بببببب) فل اببببببظ هرمبببببب اببببببظ ببببببذت ا بببببب)ا هرجببببببز ( ا)ا ببببببس.*ف)ببببببب س ع)بببببببذ لجمبببببب

pair ofهر سربببببببب غ بببببببب مف ببببببببسع ا، ) يعبببببببب ل مببببببببس عمل مببببببببس ز) مببببببببا ه لبببببببب ه

enantiomers.)

(، سببببببببلج نا ببببببببم Bromochloroiodomethaneربببببببب) ل لببببببببس إربببببببب بببببببب ظ هرم ببببببببف

مل مببببس بببب) بببب) هةغبببب اببببظ هرمبببب ، )ربببب) ج علببببس نا ل ببببسعر هرجببببز ئ ا سببببلج نل مببببس غ بببب

) م بببببا فم ببببب ذرببببب عسسبببببفيمس لمبببببسذ ن ببببب س ر بببببذ ا هرمببببب ع ا، ) جبببببف ه لفعبببببست مف بببببسع ا،

إربببب نا هرمبببب ع ا ر سببببس اببببظ مسببببف) )ه بببب ، عبببب إا ر مببببس بببب م عببببس ظ ه )جببببل، فعبببب ) ا ببببل

ابببببببظ بببببببذه هر سببببببب ذ هر هر ببببببب) )هرعببببببب ) ر،مبببببببس ، )ذ هر هر ببببببب )ج ا )هر ببببببب) ر غ بببببببر،

)رذر ف هرف سعر ع ل مس.

ClBr

I

H

BrCl

I

H

Chlorobromoiodomethane

* *

ما هرجز ئسر ف)بح ذ هر هر ع)ا هر هر اظ مجم) )ه مث هرفسر

Cl

H H Br Br

O

* *

Page 5: ةٌوضعلا ءاٌمٌكلا ًف دٌفملا رصتخملا ةٌبطلاو ...site.iugaza.edu.ps/rmorjan/files/2010/02/...3 ز زببببببج ر ببببببل( مره ره

5

(R-S configurationتسمٌة األ داد )

لبببببس ابببببظ هرمثبببببس هرسبببببسعر نا هرمببببب ع ا غ ببببب مف بببببسع ا، )ربببببذر بببببز هرفم بببببز ع ل مبببببس،

) سف سببببببا نا عبببببب ن هرفبببببب ف بببببب ( ر) ببببببر ه لبببببب ه .R-S) ببببببف ذربببببب عسسببببببفيمس ل ببببببس

ذه هرل س عسسفيمس لمسذ هرجز ئسر.

اببببببببظ ببببببببذه هرل ببببببببس ف فببببببببف هرمجم) ببببببببسر هرمف بببببببب عببببببببسر ع)ا هر هر بببببببب سببببببببف ا)ه بببببببب

( ه فمبببببببببس ه ببببببببب هريببببببببب Khan-Ingold-Prelog -ه )ر) ببببببببب بببببببببسا إلج)رببببببببب ع ببببببببب)

هر إربببببب نا ل بببببب ر ببببببذ هر هرمف بببببب عببببببسر ع)ا ن) هرفببببببظ ف ببببببس لبببببب ف ببببببسعل هرببببببذ هرببببببذ

(، I > Br > Cl > H سرفبببسرظ ابببظ بببذه هرمثبببس هرعسببب ، ا ببب)ا هرف ف بببف ) هغبببفمر

لجيببببب هرمجم) ببببب ه ببببب إرببببب هرغ بببببر، )لببببب بببببر ببببب)ا هرمسبببببس لببببب مس لف ببببب مبببببا

؛ إذه سلبببببر هر ببببب عسفجبببببست هربببببذ ه ببببب إرببببب ه اببببب اس اببببب ابببببظ هربببببذ هر هربببببثم هرعسا ببببب

(، ) ببببببببب) م بببببببببفر مبببببببببا هر ةببببببببب هرمف لبببببببببظ Rرلببببببببب هر مبببببببببز بببببببببس ف هرسبببببببببس لي بببببببببظ ه

rectus (هرببببببذ يلببببببظ ر مبببببب ا، )إذه سلببببببر هر بببببب بببببب هفجببببببست ببببببس ف هرسببببببس لي ببببببظ

( هرذ يلظ ر سس .senester(، ) ) م فر ما هر ة Sهرل هر مز

ر ببببظ ل بببب) عيم بببب ف بببب هرلبببب جببببز ز لببببس نا للفعببببل إربببب بببب سبببب هرجببببز ز ابببببظ

غ، اسرمجم) بببببسر هرفبببببظ ف سببببب بببببس ببببب هرغببببب ه ا بببببظ ف ببببب)ا ر،مبببببس ، )ف ببببب هرفبببببظ هرةببببب ه

ف سببببب ببببب هرغببببب هر نسبببببظ ف ببببب)ا ر غ بببببر. ) ببببب إا هرمجم) ببببب ه اببببب ابببببظ بببببذه هرل بببببس

جبببببف نا ف ببببب)ا ر غ بببببر اببببب ا ه مببببب ببببب)ا سببببب م إذه )جببببب ر بببببذت هرمجم) ببببب ببببب هرغببببب

ر،ابببببب ، )ل بببببب بببببب هر نسببببببظ، الف بببببب اببببببظ هرمجم) ببببببسر سببببببف ن)ر) ف ببببببس مببببببا ه بببببب

هرلبببببب ، )ر ببببببا إذه )جبببببب ر هرمجم) بببببب ه ابببببب بببببب هرغبببببب ه ا ببببببظ ر،مببببببس (، ا جببببببف ل ئببببببذ

ر ) بببببب) إربببببب هر بببببب هر بببببب ح بببببب هرف ف ببببببف هرببببببذ ل بببببب ببببببل مببببببا هرمجم) ببببببسر

هرثم ه غ .

، )ه مث هرفسر ف)بح ف ه ل ه رمجم) ما هرم عسر

BrI

Cl

H

BrCl

CH3

H

CH3

Et

H

F

CH3

H

OH

O

CH3

CH2CH

3

H

CH3CH

2

HI

Cl

Br

BrH

CH3

Et

HEt

CH3

F

H

OH

CH3

O

CH3

CH3

CH2OH

CH2CH

3CH2

R S R S S

S R R R S

Page 6: ةٌوضعلا ءاٌمٌكلا ًف دٌفملا رصتخملا ةٌبطلاو ...site.iugaza.edu.ps/rmorjan/files/2010/02/...3 ز زببببببج ر ببببببل( مره ره

6

(Physical properties of enantiomersالخواص الفٌزٌا ٌة لأل داد )

ف ببببببف ه لبببببب ه اببببببظ غ)ه بببببب س هرة ز سئ بببببب مثبببببب هر ثسابببببب )ل بببببب ه ل بببببب س )ل بببببب هر ببببببسا

)ميسمببببب هل سبببببس هربببببب)ز، )فغف بببببر ا ببببب ابببببظ غس ببببب )ه ببببب ) بببببظ هفجبببببست فببببب ) هربببببب)ز

direction of rotation of plane polarizedهرمسبببببف ف ابببببظ مسبببببف)

light ببببببذت غس بببببب ا ز سئ بببببب م ببببببا ا سسبببببب س عسسببببببفيمس ج ببببببسز يبببببب ر عسسبببببب هرم ببببببسف ( ،)

polarimeter.)

ه غ بببببب مسببببببف ف )هرم ببببببسف ف بببببب)ا ع بببببب نسسسببببببظ مببببببا م بببببب ر ببببببب)ز بببببب ببببببب)ز

unpolarized light ( ع ببببببب) مببببببب)جظ ميببببببب ا، عميلببببببب نا بببببببذه هربببببببب)ز فذعبببببببذف ابببببببظ

ابببببببببظ مبببببببببس فسبببببببببعف ه سبببببببببف سف جم بببببببببذ ه فجس بببببببببسر، ) لببببببببب مببببببببب ) بببببببببذه هربببببببببب)ز

polarizer ه مسبببببببف عس ابببببببظ ( ا لبببببببل فذعبببببببذف ابببببببظ مسبببببببف) )ه ببببببب ا ببببببب ) سبببببببم بببببببب)ز

(. plane polarized lightمسف)

(polamrimeterشكل توضٌحً للمقطاب )

هرببببببب)ز هرمسببببببف ف اببببببظ نلع)عبببببب زجسج بببببب ف فبببببب) بببببب م بببببب) بببببب لبببببب مبببببب ) ببببببذه

هرلبببببب ا ابببببب ا ببببببذه هرببببببب)ز بببببب ) عزه) بببببب مي لبببببب م ببببببا ا سسبببببب س عسسببببببفيمس فبببببب بببببب

observedهرز)ه بببببببس مل ببببببب (. )فسبببببببم بببببببذت هرزه) ببببببب عزه) ببببببب هرببببببب ) ها هرمم ببببببب

rotation αع)عببببببب (. ) بببببببذت هرزه) ببببببب فيفمببببببب ببببببب م ببببببب هرمبببببببس هرم)جببببببب) ابببببببظ ه ل

ف)سبببببي هرزجسج ببببب هرفبببببظ مببببب هربببببب)ز مبببببا غمر بببببس، )ربببببذر فيفعببببب بببببذت هرغس ببببب غس ببببب

extensive property ،) ن نا بببببببب ف بببببببز سببببببببفيم ابببببببظ ذهر ه لع)عبببببببب هرزجسج بببببببب

)ا رل زه) ) ها.

Page 7: ةٌوضعلا ءاٌمٌكلا ًف دٌفملا رصتخملا ةٌبطلاو ...site.iugaza.edu.ps/rmorjan/files/2010/02/...3 ز زببببببج ر ببببببل( مره ره

7

(specific rotation [α]الدوران ال وعً: )

م بببببب ه هرمببببببس هرمسببببببفيم فسببببببم ر بببببب) بببببب ا مبببببب ثسعفبببببب ر بببببب ) ها فيفمبببببب بببببب

( غس ببببببب intensive propertyهرببببببب ) ها هرلببببببب) ظ، ) بببببببظ غس ببببببب ا ز سئ ببببببب م ثةببببببب

ل سبببببب ا مبببببب هربببببب ) ها هرمم بببببب بببببب ف ببببببز هرمببببببس مببببببب )عس ع بببببب) ع بببببب مببببببس ، ا للببببببس

هرميس ر هرفسر :ه لع)ع مس فبح ما

α = observed rotation measured using a polarimeter

l = length of sample tube

C = concentration, if a solution of the compound is used for the experiment, or density, if a neat sample of the

compound is used

T = Temperature (usually 25 ºC)

λ = wave length of the light used (usually 589 nm)

( )عببببب ا إ بببببس هرببببب ) ها R/Sعبببببست إرببببب نلبببببل ف)جببببب ماببببب عببببب ا ببببب ه لببببب ه ) جبببببف ه لف

(، مس فبح ما ه مث هرفسر -/+هرل) ظ

[α]هر ) ها هرل) ظ هرم ف

R-2-butanol -13.52o

S-2-butanol +13.52o

R-2-methyl-1-butanol +5.75o

S-2-methyl-1-butanol -5.75o

(Chiral molecules)الجزٌ اا الكٌرالٌة

ف) بببببببر ه لببببببب ه هرفبببببببظ فببببببب هربببببببب)ز هرمسبببببببف ف ابببببببظ مسبببببببف) عمل بببببببس ل ببببببب بببببببب)ئ س،

، نمبببببس مبببببس ابببببظ ه مث ببببب هرسبببببسع ) بببببر ببببب هرلببببب ابببببظ بببببذت هر سرببببب عملبببببل جبببببز ز هربببببظ

هرم عببببببسر هرفببببببظ )جبببببب ع ببببببس م ه ببببببز هر بببببب ، ) فسببببببعف فببببببمث ه بببببب هرببببببب)ز اببببببظ

(، )مببببببا achiral moleculesغ بببببب هر بببببب ئببببببسر هرم ببببببسف ا ل ببببببس ف) ببببببر عمل ببببببس جز

(، )هرعلز ا، )غ س ث .CHCl3(، )هر ) )ا) H2Oنمث ف س هرمسز

(Racemic mixture or racemic modificationالخلٌط الراسمً )

هرغ ببببب هربببببذ فببببب) ببببب م بببببسر مفسبببببس) مبببببا هرلببببب ا هرم)جبببببف )هرسبببببسرف سبببببم غ ببببب

( ا بببببب لبببببب بببببب optically inactiveغ بببببب ل بببببب ببببببب)ئ س هسببببببمظ، ) ببببببذه هرغ بببببب

هرب)ز اظ هفجست ميس ر ل هةغ ، اف )ا هرم ة ه.

Page 8: ةٌوضعلا ءاٌمٌكلا ًف دٌفملا رصتخملا ةٌبطلاو ...site.iugaza.edu.ps/rmorjan/files/2010/02/...3 ز زببببببج ر ببببببل( مره ره

8

)اببببظ ببببس )جبببب) غ بببب علسببببف غ بببب مفسببببس) مببببا هرلبببب ا، ابببب ا ببببذه هرغ بببب بببب)ا ل بببب

بببببب)ئ س ع ببببب جزئبببببظ، ) ببببب هربببببب)ز عم ببببب ه لسبببببع هرز بببببس مبببببا هرلببببب هرزهئببببب ، اي ببببب سبببببع

%، )مبببببببا هرم ببببببببف 33إذه بببببببسا لبببببببس مغ ببببببب) مببببببببا م بببببببف سبببببببسرف علسبببببببع هرمثبببببببس ،

% م)جببببببف، ا بببببب) سلببببببر هرزه) بببببب 43%، ابببببب ا م بببببب ه هرز ببببببس ف بببببب)ا 73هرم)جببببببف علسببببببع

عم ببببب ه ابببببظ هرفجبببببست هرم)جبببببف جببببب ، اببببب ا بببببذه هرغ ببببب ببببب هربببببب)ز 23ر لببببب هرل بببببظ بببببظ

جسر. 8ن عم ه + (20 * 40/100

(Chemical properties of enantiomers) الخواص الكٌمٌا ٌة لأل داد

ع ببببببب بببببببس ه لببببببب ه ر بببببببس لةببببببب هرغببببببب)هص هر م سئ ببببببب ،)ر ل س فغف بببببببر لببببببب فةس بببببببس مبببببببذ

جز ئبببببببسر هر ببببببب نغببببببب ، )ن ثببببببب مبببببببس بببببببب بببببببذه هرفبببببببمث ابببببببظ هربببببببل هرع )ر)ج بببببببب

biological systems ا ث بببببببببببب مببببببببببببا هرمسببببببببببببف عمر ،)receptors هولز مببببببببببببسر(،)

لبببببب مس ففةس بببببب مببببببذ ه ) بببببب هر هر بببببب ا ل ببببببس ففببببببمث علبببببب) هرلبببببب ، ام سلببببببس هر بببببب ، ) ببببببذت

ه، ) م بببببا نا ببببب)ا هرلببببب هةغببببب ، ع لمبببببس ببببب)ا هرلببببب هةغببببب ببببببس ببببب)ا ن ببببب هرلببببب ا )هز

هرةس .

)مبببببببببا ه غ بببببببببسز هر ع ببببببببب هر ببببببببب ابببببببببظ بببببببببذه هرمجبببببببببس هسبببببببببفيمس )هز هرثسر )نم ببببببببب

Thalidoamideر مببببببا هر بببببب ا هري بببببب ا، بببببب إا ببببببذه هربببببب )هز ( اببببببظ ل س بببببب هرغمسبببببب لس

( ملبببببببل سبببببببس ابببببببظ هرفغة بببببببر مبببببببا هر ببببببب ه هربببببببذ ببببببب ف هرلسبببببببسز R هربببببببظ، )هرلببببببب

( لةببببببذ مببببببا غببببببم هرم بببببب م ) سببببببعف ف بببببب) سر غ بببببب جسبببببب م Sهر )همبببببب ، ع لمببببببس هرلبببببب

ر،جلبببببب ، )ابببببب ن ه سببببببفيمس هرغببببببس د ر ببببببذه هربببببب )هز إربببببب ) بببببب ع بببببب مببببببا ه ةببببببس

سببببببع ل ز جبببببب) اببببببظ ن)هئبببببب هرسببببببف لسر، )مببببببل م بببببب ه غعببببببس هرم بببببب ) هرم بببببب) ا

Spink's-Adams Geoff لبببببببببببب (، )هر سببببببببببببس هر بببببببببببب (فبببببببببببب tom yendell ،)

(، )غ بببببب José Antonio Meléndez Rodríguez) ببببببسزر هرج فببببببس ج)ز ببببببل نلف)ل بببببب)

ث .

Page 9: ةٌوضعلا ءاٌمٌكلا ًف دٌفملا رصتخملا ةٌبطلاو ...site.iugaza.edu.ps/rmorjan/files/2010/02/...3 ز زببببببج ر ببببببل( مره ره

9

المركباا التً تحتوي على أكثر من ذرة كربون كٌرالٌة:

ملبببببس نا هرم عبببببسر هرفبببببظ ف فببببب) ببببب ذ عببببب)ا هر ببببب )ه ببببب )جببببب ر بببببس لببببب ها مبببببس

R & S) إذه زه بببببب ذ هر هر عبببببب)ا هر هر بببببب ز بببببب بببببب هرمف بببببب مر هرة هغ بببببب( ،

( بببببببب هرببببببببذ هر هر هر بببببببب اببببببببظ n( بببببببب 2nع بببببببب فسببببببببس) اببببببببظ بببببببب س ه ا بببببببب

اببببببظ هرجز ئببببببسر هرمفمسث بببببب ، هرجببببببز ز، ) م ببببببا نا ف بببببب)ا نابببببب مببببببا ببببببذه هريبببببب غ ) ببببببس

)ه مث ببببببب هرفسر ببببببب ف)ببببببببح ببببببب هرمف ببببببب مر هرة هغ ببببببب رم عبببببببسر ف فببببببب) ببببببب ذ فبببببببظ

ع)ا هر ف ا.

(، )لم ببببببب نلبببببببل م بببببببف غ ببببببب مفمسثببببببب ، )جببببببب ربببببببل dichloropentane-2,3هرم بببببببف

ن عي مف مر ا هغ م)ب عسر هرفسرظ:

اببببببظ ببببببذت هرم عببببببسر لم بببببب نا هرم ببببببف ه ) )هرثببببببسلظ لبببببب ها، ) بببببب ببببببذه مببببببا غببببببم

(، )هرم بببببببف هرثبببببببسلظ ببببببب) 2R,3Rهرفيبببببببس ابببببببظ إ بببببببس هر ه لببببببب ه ، اسرم بببببببف ه ) ببببببب)

2S,3S 2(، ) ببببببببذر هرم ببببببببف هرثسربببببببب )هر هعببببببببذ مببببببببس ن بببببببببس لبببببببب ها مفيس سببببببببساR,3S ( )

2S,3R.)

نمبببببس رببببب) ع ثلببببببس بببببا هريماببببب عبببببب ا هرم بببببف ه ) )هرثسرببببب ن) ه ) )هر هعببببببذ، ) بببببذر عبببببب ا

ببببببببببذت هرم عببببببببببسر ببببببببببظ نا هرثببببببببببسلظ )هرثسربببببببببب ، ن) هرثببببببببببسلظ )هر هعببببببببببذ ا للببببببببببس لم بببببببببب

مل ببببببببس ربببببببب بببببببب) (، )فمفببببببببسز عببببببببما بببببببب )ه بببببببب Diastereomers)مس هر سسببببببببف

ذرببببب مبببببا غبببببم م س لببببب إ بببببس هر هرلببببب ا، ببببب لجببببب رآلغببببب ابببببظ هرمببببب ، ) م بببببا هسبببببفلفس

ا نلبببببب ه ه، )ر سببببببر مف سائبببببب فمسمببببببس رفيعبببببب ببببببا لةبببببب نل ببببببس ر سببببببر مفيس سبببببب فمسمببببببس رف بببببب)

CH3

Et

H

Cl

Cl

H

CH3

Et

Cl

H

H

Cl

CH3

Et

H

H

Cl

Cl

CH3

Et

Cl

Cl

H

H

1

2

3

(2R,3R) (2S,3S) (2R,3S) (2S,3R)

1 2 3 4

1 and 2 are enantiomers, 3 and 4 are also enantiomers

1 and 3 , 1 and 4, 2 and 3, 2 and 4 are diastereomers

Diastereomers are non mirror image stereoisomers

If a molecule has n different stereogenic centers, it may exist in a maximum of 2n stereisomeric forms. There will be a maximum of 2n / 2pairs of enantiomers.in the above case 2 stereogenic centers, 2 pairs of enantiomers, 4 stereoisomers

Page 10: ةٌوضعلا ءاٌمٌكلا ًف دٌفملا رصتخملا ةٌبطلاو ...site.iugaza.edu.ps/rmorjan/files/2010/02/...3 ز زببببببج ر ببببببل( مره ره

13

(، 2R,3Rهرم بببببببببف، عببببببببب إا إ بببببببببس هف س فعببببببببب ) مف سائببببببببب )مفيس سببببببببب ،مثم هرم بببببببببف ه )

، )ربببببببذر 3)مفيبببببببس لببببببب هرم)ابببببببذ 2(، ا ببببببب) مف بببببببساد لببببببب هرم)ابببببببذ 2R,3S)هرثسرببببببب

اسر ) فسا عسرمجم ر سفس ) م ، ا ) هرم هرفيس هر سم .

)ه مث بببببب هرفسر بببببب ف)بببببببح بببببب مي ابببببب هريمابببببب مببببببسع ا مف بببببب ا ابببببب هغ ا مببببببا غببببببم

(.R/Sف مس

ا ببببببب)ا هرم عبببببببسا نلببببببب ه ه (S(،)هرثبببببببسلظ Rابببببببظ بببببببذه هرمثبببببببس لم ببببببب نا هرم بببببببف ه )

Enantiomers)

CH3

Cl

Br

H

ClH

CH3

Br

RS

Enantiomers

نمبببببس هرم عبببببسا هرفسر بببببسا ا مبببببس ببببب) فسا ربببببلة هرم بببببف ببببب إا ببببب م بببببف ا مبببببس ببببب)

R)

CH3

Cl

Br

H

HCl

CH3

Br

RR

same compound

( 2R,3S(، )هرم ببببببببف هرثببببببببسلظ 2S,3Sلم بببببببب نا هرم ببببببببف ه ) هر بببببببب ا هرفببببببببسر ااببببببببظ

ا ا ببببببببب)ا هرم عبببببببببسابببببببببم )جببببببببب ع ل مبببببببببس فيبببببببببس سمببببببببب ، )ر سبببببببببس مفببببببببب)ها ا فمسمبببببببببس،

(Diastereomers سسف )م هر

CH3

Cl

H

H

BrCH3

HCH3

Cl

Br

HCH3

1

2

3 4

(2S,3S) (2R,3S)

Diastereomers

Page 11: ةٌوضعلا ءاٌمٌكلا ًف دٌفملا رصتخملا ةٌبطلاو ...site.iugaza.edu.ps/rmorjan/files/2010/02/...3 ز زببببببج ر ببببببل( مره ره

11

المركباا المتماثلة التً تحتوي على أكثر من ذرة كربون كٌرالٌة

( لم ببببببب نا بببببببذه هرم بببببببف مفمسثببببببب ببببببب) dichlorobutane-2,3رببببببب) فمم لبببببببس هرم بببببببف

( بببببب بببببب ج بببببب CHClCH3-هرببببببذ ف ا هر بببببب هر ف ا، عميلبببببب نلببببببل فبببببب) بببببب مجم) بببببب

مببببببا غبببببب هرفمسثبببببب هرةس بببببب عبببببب ا هرببببببذ ف ا هر بببببب هر ف ا، )ربببببب) سببببببملس هرمف بببببب مر هرة هغ بببببب

ر بببببذه هرم بببببف مبببببس ابببببظ هرمثبببببس هرسبببببسعر ا للبببببس لم ببببب نل بببببس فعببببب ) ر ) ببببب ه )رببببب ن عيبببببب

ببببب ا هرثسرببببب )هر هعبببببذ ا للبببببس سل ف بببببر نل مبببببس )ر بببببا رببببب) ا لبببببس هرل ببببب ابببببظ هرمف مف ببببب مر،

م ببببببا فسببببببم فل عسسببببببم ا مغف ةبببببب ا عسببببببعف هرفمسثبببببب لةبببببب هرم ببببببف، ا بببببب )ه بببببب مل مببببببس

( إذه 2S,3R( إذه هعفببببببب نلس هرفببببببب ا عسفجبببببببست ميببببببب ا، ) م بببببببا فسبببببببم فل 2R,3Sاببببببب م ا ) بببببببةل

هعف نلس هرف ا ما ه فجست هةغ .

(، ) مفببببببسز عببببببما meso structure بببببذه هرم ببببببف هرمفمسثببببب ببببببر بببببل م ببببببف م بببببز)

ل بببببر بببببذه هرم بببببف ببببب) ببببب) مببببب ر ل بببببر هةغببببب ، ن) عميلببببب نا ل بببببةل ربببببل هر ببببب

R هرل ببببببر هةغبببببب رببببببل هر بببببب( ،)S بببببب) عببببببذر ملببببببل غ بببببب هسببببببمظ ( ،)Racemic

mixture رببببببببذر لجبببببببب نا ببببببببذه هرم ببببببببف بببببببب)ا غ بببببببب ل بببببببب ببببببببب)ئ س( ،)achiral

optically inactive) بببببببببذه ببببببببب)ا مجمببببببببب) غببببببببب نا ا بببببببببل م ه بببببببببز هر ببببببببب ( .

هرمف مر ر ذه هرم ف ثمث )ر سر ن عي مف مر.

CH3

CH3

H

Cl

Cl

H

CH3

CH3

Cl

H

H

Cl

CH3

CH3

H

H

Cl

Cl

CH3

CH3

Cl

Cl

H

H

1

2

3

(2R,3R) (2S,3S) (2R,3S) (2S,3R)

1 2 3 4

1 and 2 are enantiomers, 3 and 4 are the same compound (Meso structure)

1 and 3 , 2 and 3, are diastereomers

Diastereomers are non mirror image stereoisomers

A meso compound: is an achiral ( optically inactive) diastereomer of a compound with stereogenic centers. Its stereogenic centers have opposite configurations.One half of the molecule is the mirror image of the other half

1 pair of enantiomers and a total of 3 isomers

same compound

Page 12: ةٌوضعلا ءاٌمٌكلا ًف دٌفملا رصتخملا ةٌبطلاو ...site.iugaza.edu.ps/rmorjan/files/2010/02/...3 ز زببببببج ر ببببببل( مره ره

12

مرتبطة بالكٌمٌاء المجسمةتفاعنا الال

Generation of aاأل ككككككداد )اصكككككككط ا -أوال: تفككككككاعنا م تككككككاي مرككككككككز كٌرالككككككً

chiral center)

( رم ببببببف هرع )فببببببسا، ا للببببببس ابببببب لببببببس نلببببببل chlorination لبببببب هسبببببب فةس بببببب هر بببببب)

لبببببف هثلببببب ا مبببببا مف ببببب مر هرم)ابببببذ، ف ببببب)ا ذ هر ببببب) ابببببظ ن ببببب مس ببببب ذ هر عببببب)ا

ه )رببببببب ، )ابببببببظ هرثبببببببسلظ ببببببب ذ هر عببببببب)ا هرثسل ببببببب . هرم بببببببف هرثبببببببسلظ ن بببببببعح ا بببببببل ذ

، ببببب ف ببببب)ا عببببب)ا هر ببببب ، )ربببببذر لف)ابببببذ )جببببب) لببببب ا ملل،) بببببذه مبببببس ببببب عسرةيببببب

( مببببا ببببذه هرم ببببف، ) م ببببا ا بببب سببببعف ف بببب)ا ببببذ ا هرلبببب ا مببببا غببببم R + Sهرلبببب ها

مم بببببب نلببببببل ف بببببب)ا ببببببر بببببب اببببببظ مسببببببف) )ه بببببب نثلببببببسز هرفةس بببببب ، م ببببببا ر بببببب) نا

ر ببببب)ا هرمف بببببب)ا مبببببا ببببببذ ا سجمبببببل ) فةس بببببب ميبببببل ع بببببب مفسبببببس) مببببببا هرج فببببب ا، )رببببببذ

هرلببببب ا ابببببظ هر بببببب غ ببببب هسببببببمظ غ ببببب ل بببببب بببببب)ئ س، )إذه فببببببذ لس نا م بببببف هرع )فببببببسا

( بببببببب) ن بببببببببس chlorobutane-1هرمسببببببببفيم ن ببببببببم غ بببببببب ل بببببببب ببببببببب)ئ س، )نا م ببببببببف

غ بببببب ل بببببب ببببببب)ئ س لببببببل فبببببب) بببببب م ه ببببببز هر بببببب ، لسببببببف ذ نا لة بببببب هر س بببببب

عببببببسر غ بببببب هرل بببببب ببببببب)ئ س في ببببببظ عسرمجمبببببب لبببببب)هف غ بببببب هريسمبببببب هرفببببببظ ف بببببب) : إا هرم

optically inactive reagents give optically inactiveل ببببب بببببب)ئ س

products.)

( إربببببب butene-1) ببببببذر فببببببم إبببببببسا هرمببببببسز ن) مبببببب هر بببببب )ع )م إربببببب م ببببببف

غ ببببب ل ببببب بببببب)ئ س. ) م بببببا فةسببببب ذرببببب عف ببببب)ا هر ع) بببببسف )ا ابببببظ إلفبببببس غ ببببب هسبببببمظ

هرغ ببببب مسبببببف) )ه ببببب ، )هربببببذ بببببف هرفةس ببببب بببببل ع ببببب مفسبببببس) مبببببا هرج فببببب ا ملفجبببببس بببببذه

هر هسمظ.

CH3

CH2Ch

3

HH

CH3

H CH2CH

3

CH3

CH2Ch

3

HCl

CH3

CH2Ch

3

ClH

Cl2

heat

.

planar radicalequal ratios

Cl2 2Cl.

Cl.

-HCl

CH3

Et

BrH

CH3

Et

HBrEt

CH3

HHBr +

planar carbocation equal ratios

Br -

Page 13: ةٌوضعلا ءاٌمٌكلا ًف دٌفملا رصتخملا ةٌبطلاو ...site.iugaza.edu.ps/rmorjan/files/2010/02/...3 ز زببببببج ر ببببببل( مره ره

13

)فجببببببب هو بببببببس إرببببببب نا ف بببببببب ه لببببببب ه ع بببببببذت هر ببببببب سبببببببم ف بببببببب ه مفمبببببببسثم

symmetric synthesis ( للبببببببس ل ببببببب ا بببببببل ببببببب غ ببببببب هسبببببببمظ مفسبببببببس) مبببببببا

سسببببببفيمس )همببببب ةبببببسز هر بببببب هرلببببب ا، )فببببب ابببببظ هرسببببببل)هر ه غ ببببب ف ببببب) فةبببببس مر ع

ببببف ا ببببس هر بببب) بببب ن بببب هرلبببب ا علسببببع ن عبببب مببببا هرلبببب هةغبببب ، عبببب )ف بببب ن سلببببس إربببب

جبببببب هرل ببببببس) ، )ف) ببببببر ببببببذت هرف ببببببب ع ببببببذت هرفةببببببس مر عملببببببل ف ببببببب غ بببببب مفمسثبببببب

asymmetric synthesis (بببببببذه مبببببببا هرمجبببببببس ر هر ثببببببب ابببببببظ هر م بببببببسز هريبببببببب ( .)

هرف ب .

هو ببببببس إربببببب نا هرفةببببببس مر هرع )ر)ج بببببب هرم ةببببببز عسولز مببببببسر فلببببببف ببببببس فجبببببب ببببببذر

ن بببب ه لبببب ه ع بببب) ل بببب ، )رببببذر ببببف ببببس هر بببب) بببب ث بببب مببببا ه لبببب ه هرل بببب مببببا

م س ع )ر)ج ع ي .

(Resolution of enantiomersفصل األ داد )

م بببببب ا بببببب ه لبببببب ه ر سببببببر م بببببب س ،)هرسببببببعف نا ا بببببب هرم عببببببسر هر م سئ بببببب ببببببا

عيبببببببب س هربببببببعي بببببببف بببببببس ه فمبببببببس ه ببببببب هغبببببببفمر غ)ه ببببببب س هرة ز سئ ببببببب مثببببببب ل ببببببب

جبببببب هرذهئع بببببب )غ ببببببس. ) بببببب إا ه لبببببب ه ر ببببببس لةبببببب هرغبببببب)هص هرة ز سئ بببببب هر ببببببسا، ن)

، فببببف عيبببب بببب ر مف مبببب ؛ مببببا اف ببببعح م بببب ا بببب س ببببا عيببببب س هرببببعي م بببب ببببيع

بببببببمل س ف ) بببببب ه لبببببب ه إربببببب سسببببببف )م هر ذهر غبببببب)هص ا ز سئ بببببب مغف ةبببببب ، )مببببببا ثبببببب

ا ذت هر سسف )م هر، )عي س ف هر ) م نغ ه ل ه .

(Reacion away from a chiral centerثا ٌا: التفاعل بعٌدا عن المركز الكٌرالً )

هرفةبببببببس مر لم ببببببب نا ف ف بببببببف هرمجم) بببببببسر ببببببب) ذ هر عببببببب)ا ابببببببظ بببببببذه هرلببببببب) مبببببببا

. ) فببببببببح (retention of configurationهر هر ببببببب ع ببببببب مبببببببس ببببببب) ) ف ببببببب

ذر ما ه مث هرفسر .

CH3

CH2Ch

3

H COOH

EtOH / acid CH3

CH2Ch

3

H COOEt

CH2

CH2Ch

3

H Cl

OH

CH2Ch

3

H Cl

OH

retention of configuration

retention of configuration

PCC

Page 14: ةٌوضعلا ءاٌمٌكلا ًف دٌفملا رصتخملا ةٌبطلاو ...site.iugaza.edu.ps/rmorjan/files/2010/02/...3 ز زببببببج ر ببببببل( مره ره

14

مبببببببس ببببببب) ابببببببظ هرم بببببببف ابببببببظ هرلبببببببسف (R/S لبببببببس نا ع ببببببب ف ف بببببببف )رببببببب عسربببببببب )

، ا بببببببذه هرف ف بببببببف فيع ببببببب بببببببا ن)ر) ببببببب هرمجم) بببببببسر هرم ببببببب عبببببببسر ع)ا، )اببببببب هرمفةس ببببببب

فف ذت ه )ر) ل ) هرفةس م سا عي ا هر ع)ا.

(generation of a second chiral centerم تاي مركز كٌرالً ثا ً )ثالثا:

بببببذه هرلببببب) مبببببا هرفةبببببس مر ببببب) ببببب غ ببببب مبببببا هرلببببب) ا هرسبببببسع ا. ا ببببب) سبببببلس مبببببثم

( ا للبببببببببببس chloro-1-butene-3( ببببببببببب م بببببببببببف +HBr/Hإببببببببببببسا م بببببببببببف فةس ببببببببببب

، ) ببببب) ابببببظ 2هرم)ابببببذ لم ببببب نا بببببذه هرفةس ببببب بببببف ا بببببل إلفبببببس ذ عببببب)ا هر ببببب ببببب

. بببببببذه 3ذهر هر)ابببببببر جببببببب عي ببببببب ه بببببببا ذ هر عببببببب)ا هر هر ببببببب ه )رببببببب ببببببب م)ابببببببذ

هرفةس ببببب لبببببف غ بببببس هسبببببم س علسبببببف غ ببببب مفسبببببس) ، اببببب غ نلبببببل ف ببببب)ا هر ع) بببببسف )ا ابببببظ

، )ر ببببببا هر جبببببب) ببببببل ببببببف ع بببببب مفسببببببس) 2مسببببببف) )ه بببببب بببببب ذ هر عبببببب)ا ابببببب

هر ه )ر ا عس ما ذه هر سف )ا.عسعف )ج) ذ هر ع)ا هر

CH3

ClH

CH3

CH3

Cl

H

H

Br

CH3

CH3

Cl

Br

H

H

HBr+

Diastereomeric products at different rates and in unequal amounts