Karakteristiske epimerer, trening og eksempler



den epimerene de er diastereoisomerer hvor bare en av deres achirale sentre er forskjellig fra romlig konfigurasjon; i motsetning til enantiomerer, hvor alle achirale sentre har forskjellige konfigurasjoner, og representerer et par speilbilder som ikke kan overlappe den ene over den andre.

Resten av diastereoisomerene (for eksempel geometriske isomerer) kan ha mer enn to sentre med forskjellige konfigurasjoner. Derfor er en stor prosentandel av stereoisomerer diastereoisomerer; mens epimerer er mye mindre, men ikke for det, mindre viktig.

Anta en struktur med et skjelett med svarte atomer knyttet til bokstavene A, B, C og D (toppbildet). Den stiplede linjen representerer speilet, som viser at paret av molekyler over ikke er enantiomerer, siden alle deres chirale sentre har samme konfigurasjon; bortsett fra det første senteret, knyttet til bokstavene B og D.

Molekylet til venstre har bokstaven D som ser til høyre side, mens brevet D av molekylet til høyre ser til venstre. For å vite hva som skal være, må konfigurasjonen av hverandre ty til systemet (R-S) av Cahn-Ingold-Prelog.

index

  • 1 Kjennetegn ved epimerer
  • 2 trening
    • 2.1 Tautomerisering
  • 3 eksempler
    • 3.1 Glukoseanomerer
    • 3.2 Menthol isomerer
  • 4 referanser

Kjennetegn på epimerer

Epimerernes hovedkarakteristikk ligger bare i et achiralt (eller stereogent) senter. Endring av romlig orientering av D og B kan resultere i mer stabile eller ustabile konformatorer; det vil si at rotasjonene av de enkle koblingene forårsaker at to atomer eller grupper av store atomene kan bli funnet eller å bevege seg bort.

Fra dette perspektivet kan en epimer være mye stabilere enn den andre. Den som ved å rotere sine lenker, genererer mer stabile strukturer, vil være epimer med størst tendens til å danne en balanse.

Tilbake til bokstavene kan D og B være svært voluminøse, mens C er et lite atom. Da er epimeren til høyre så stabil, da D og C som er funnet til venstre for de to første sentrene, lider av mindre sterisk hindring.

Mikroskopisk blir dette en karakteristikk for paret av epimere som vurderes; men makroskopisk er forskjellene accentuert og slutt, for eksempel, med smeltepunkter, brytningsindekser, forskjellige NMR-spektra (i tillegg til mange andre egenskaper).

Men innen biologi og reaksjoner katalysert av enzymer, er hvor epimererne er ytterligere differensiert; man kan bli metabolisert av kroppen, mens den andre ikke gjør det.

trening

Hvordan dannes epimere? Gjennom en kjemisk reaksjon kalt epimerisering. Hvis begge epimerer ikke avviker i stor grad av stabilitet, etableres en epimeriseringsvekt, noe som ikke er noe mer enn en interconversion:

EPA <=> EPB

Hvor EpA er epimer A og EpB epimer B. Hvis en av dem er mye stabilere enn den andre, vil den ha en høyere konsentrasjon og forårsake det som kalles mutarotasjon; det vil si at det vil kunne endre retningen til en polarisert stråle av lys.

Epimeriseringen kan ikke være en likevekt, og derfor være irreversibel. I disse tilfellene oppnås en racemisk blanding av diastereoisomerer EpA / EpB.

Den epimeriske syntetiske ruten varierer avhengig av hvilke reagenser som er involvert, reaksjonsmediet og prosessvariablene (bruk av katalysatorer, trykk, temperatur, etc.).

Av denne grunn bør dannelsen av hvert par epimerer studeres individuelt fra de andre; hver med sine egne kjemiske mekanismer og systemer.

tautomerisering

Blant alle prosesser av epimerdannelse kan tautomeriseringen av to diastereoisomerer betraktes som et generelt eksempel.

Dette består av en balanse hvor molekylet vedtar en ketonisk (C = O) eller enolisk (C-OH) form. Når konvertert ketoformen, konfigurasjonen til karbonatomet inntil karbonylgruppen (hvis chiral) endres, generering av et par av epimerer.

Et eksempel på det ovennevnte er cis-dekalonet og transdekaloneparet.

Strukturen av cis-dekalon er vist ovenfor. H-atomer finnes i den øvre delen av de to ringene; mens i trans-decalona er en over ringene, og den andre er under. Karbonet til venstre for C = O-gruppen er det chirale senteret, og derfor er det som skiller epimererne.

eksempler

Glukoseanomerer

I det øvre bildet har vi furanske ringer av de to D-glukoseanomerer: a og β. Fra ringene kan det ses at OH-gruppene på karbon 1 er funnet enten i samme retning av tilstøtende OH, i a-anomer eller i motsatte retninger, som i p-anomeren.

De Fisher projeksjoner av begge anomerene (høyrevendt) gjør enda tydeligere forskjellen mellom de to epimerene, som er i sin tur anomerer. Imidlertid kan to a-anomerer ha forskjellige romlige konfigurasjoner i et av de andre karbonene, og dermed være epimerer.

I C-1 av Fisher's projeksjon for a-anomer, ser OH-gruppen "til høyre, mens i p-anomer" ser "til venstre.

Menthol isomerer

På bildet har vi alle stereoisomerer av mentolmolekylet. Hver kolonne representerer et par enantiomerer (observere nøye), mens radene tilsvarer diastereomerene.

Så, hva er epimere? De må være de som knapt annerledes i en romlig posisjon av et karbon ikke noe mer.

(+) - mentol og (-) - neoisomentol er epimerer, og i tillegg er diastereoisomerer (de er ikke i samme kolonne). Hvis observert i detalj, i begge grupper -OH og -CH3 de kommer ut av flyet (over ringen), men i (-) - neoisomentol peker isopropylgruppen også ut av flyet.

Ikke bare (+) - menthol er epimer av (-) - neoisomentol, men også (+) - neomenthol. Sistnevnte er forskjellig bare ved at gruppen -CH3 peker under flyet. Andre epimere er:

-(-) - isomentol og (-) - neomentol

-(+) - isomentol og (+) - neomentol

-(+) - neoisomentol og (-) - neomentol

-(+) - neomentol og (-) - neoisomentol

Disse stereoisomerer representerer et praktisk eksempel for å klargjøre begrepet epimerer, og kan se at fra flere diastereoisomerer kan mange bare differensieres i en enkelt asymmetrisk eller chiral karbon.

referanser

  1. Graham Solomons T.W., Craig B. Fryhle. (2011). Organisk kjemi. (10th utgaven.). Wiley Plus.
  2. Carey F. (2008). Organisk kjemi (Sjette utgave). Mc Graw Hill.
  3. Klasserom Uruguay Educa. (N.d.). Epimerene. Hentet fra: aulas.uruguayeduca.edu.uy
  4. Wikipedia. (2018). Epimer. Hentet fra: en.wikipedia.org/wiki/Epimer
  5. Fray J. M. (2014). Undersøkelse av epimerdannelse i Amide-Koblingsreaksjoner: Et eksperiment for avanserte studenter. School of Chemistry, University of Nottingham, Universitetspark, Nottingham NG7 2RD, Storbritannia. J. Chem. Educ. 2014, 91, 1, 136-140
  6. Reist & col. (1995). Racemisering, Enantiomerisering, Diastereomerisering og Epimerisering: Betydning og Farmakologisk Betydning. Kirurgi 7: 396-400.