Karakteristični epimeri, obuka i primjeri



epirneri oni su dijastereoizomeri u kojima se samo jedan od njihovih akiralnih centara razlikuje od prostorne konfiguracije; za razliku od enantiomera, gdje svi akiralni centri imaju različite konfiguracije, i predstavljaju par zrcalnih slika koje se ne mogu preklapati jedna s drugom..

Ostali diastereoizomeri (npr. Geometrijski izomeri) mogu imati više od dva centra s različitim konfiguracijama. Dakle, veliki postotak stereoizomera su dijastereoizomeri; dok su epimeri mnogo manje, ali ne za to, manje su važni.

Pretpostavimo strukturu s kosturom crnih atoma povezanih s slovima A, B, C i D (gornja slika). Isprekidana crta predstavlja zrcalo, pokazujući da par gore navedenih molekula nije enantiomer, budući da svi njihovi kiralni centri imaju istu konfiguraciju; osim prvog središta, povezanog s slovima B i D.

Molekula na lijevoj strani ima slovo D koje gleda na desnu stranu, dok slovo D molekule s desne strane gleda lijevo. Da bi se znalo koja će konfiguracija biti svaka mora se pribjeći sustavu (R-S) Cahn-Ingold-Preloga.

indeks

  • 1 Značajke epimera
  • 2 Obuka
    • 2.1 Tautomerizacija
  • 3 Primjeri
    • 3.1 Glukozni anomeri
    • 3.2 Mentolni izomeri
  • 4 Reference

Značajke epimera

Glavna karakteristika epimera leži samo u akiralnom (ili stereogenom) središtu. Promjena prostorne orijentacije D i B može rezultirati stabilnijim ili nestabilnim konformerima; to jest, rotacije jednostavnih veza uzrokuju pronalaženje ili udaljavanje dvaju atoma ili skupina glomaznih atoma.

Iz ove perspektive, jedan epimer može biti mnogo stabilniji od drugog. Onaj koji, rotirajući svoje veze, stvara stabilnije strukture, bit će epimer s najvećom tendencijom da oblikuje ravnotežu.

Vraćajući se na slova, D i B mogu biti vrlo voluminozni, dok je C mali atom. Zatim, budući da je na taj način epimer na desnoj strani stabilniji, budući da D i C pronađeni lijevo od prva dva centra pate od manje steričke smetnje.

Mikroskopski, ovo postaje karakteristika razmatranog para epimera; ali makroskopski, razlike su naglašene i završavaju se, na primjer, s točkama taljenja, indeksima loma, različitim NMR spektrima (pored mnogih drugih svojstava).

Ali u području biologije i reakcija koje kataliziraju enzimi, gdje se epimeri dalje diferenciraju; tijelo se može metabolizirati, a drugo ne.

trening

Kako se formiraju epimeri? Kroz kemijsku reakciju nazvanu epimerizacija. Ako se oba epimera ne razlikuju u velikom stupnju stabilnosti, uspostavlja se epimerizacijska ravnoteža, koja nije ništa drugo nego interkonverzija:

EPA <=> EPB

Gdje je EpA epimer A, a EpB epimer B. Ako je jedan od njih mnogo stabilniji od drugog, imat će višu koncentraciju i uzrokovat će ono što je poznato kao mutarotacija; to jest, moći će promijeniti smjer polariziranog snopa svjetlosti.

Epimerizacija ne mora biti ravnoteža i stoga je nepovratna. U tim slučajevima dobiva se racemična smjesa dijastereoizomera EpA / EpB.

Sintetski put epimera varira ovisno o tome koji su reagensi uključeni, reakcijski medij i procesne varijable (upotreba katalizatora, tlak, temperatura, itd.).

Iz tog razloga treba formirati svaki par epimera pojedinačno od drugih; svaki sa svojim kemijskim mehanizmima i sustavima.

tautomerizacije

Među svim procesima stvaranja epimera, tautomerizacija dva diastereoizomera može se smatrati općim primjerom.

Sastoji se od ravnoteže u kojoj molekula usvaja ketonsku (C = O) ili enoličnu (C-OH) oblik. Kada se ketonski oblik konvertira, mijenja se konfiguracija ugljika susjednog karbonilnoj skupini (ako je kiralna), stvarajući par epimera.

Primjer gore spomenutog je par cis-decalone i trans-decalone.

Struktura cis-decalona je prikazana gore. H-atomi nalaze se u gornjem dijelu dva prstena; dok je u trans-decaloni jedan iznad prstena, a drugi ispod. Ugljik lijevo od C = O skupine je kiralni centar, i stoga, onaj koji razlikuje epimere.

Primjeri

Anomere glukoze

U gornjoj slici imamo furanozne prstenove dvaju D-glukoznih anomera: α i β. Iz prstena se može vidjeti da su OH skupine na ugljiku 1 pronađene u istom smjeru susjednog OH, u a-anomeru, ili u suprotnim smjerovima, kao u β-anomeru..

Fisherove projekcije oba anomera (desno od slike) čine razliku između oba epimera, koji su, opet, još jasniji. Međutim, dva a-anomera mogu imati različite prostorne konfiguracije u jednom od drugih ugljika, i stoga biti epimeri.

U C-1 Fisherovoj projekciji za α-anomer, OH skupina "izgleda" udesno, dok u β-anomeru "izgleda" lijevo.

Mentolni izomeri

Na slici imamo sve stereoizomere molekule mentola. Svaki stupac predstavlja par enantiomera (pažljivo promatrajte), dok redovi odgovaraju dijastereomerima.

Dakle, što su epimeri? Oni moraju biti oni koji se jedva razlikuju u prostornom položaju ugljika.

(+) - mentol i (-) - neoizomentol su epimeri, i dodatno, dijastereoizomeri (nisu u istom stupcu). Ako se opazi detaljno, u obje skupine -OH i -CH3 oni izlaze iz ravnine (iznad prstena), ali u (-) - neoizomentolu izopropilna skupina također pokazuje izvan ravnine.

Ne samo da je (+) - mentol epimer (-) - neoizomentola, već i (+) - neomentol. Potonji se razlikuje samo po tome što je skupina -CH3 bodova ispod ravnine. Ostali epimeri su:

-(-) - izomentol i (-) - neomentol

-(+) - izomentol i (+) - neomentol

-(+) - neoizomentol i (-) - neomentol

-(+) - neomentol i (-) - neoizomentol

Ovi stereoizomeri predstavljaju praktičan primjer za razjašnjenje pojma epimera i mogu vidjeti da se, iz nekoliko diastereoizomera, mnogi mogu razlikovati samo u jednu asimetričnu ili kiralnu ugljik.

reference

  1. Graham Solomons T.W., Craig B. Fryhle. (2011). Organska kemija. (10th izdanje.). Wiley Plus.
  2. Carey F. (2008). Organska kemija (Šesto izdanje). Mc Graw Hill.
  3. Učionice Urugvaj Educa. (N. D.). Epirneri. Preuzeto s: aulas.uruguayeduca.edu.uy
  4. Wikipedia. (2018.). Epimer. Preuzeto s: en.wikipedia.org/wiki/Epimer
  5. Fray J. M. (2014). Istraživanje nastanka epimera u reakcijama amidnog vezanja: eksperiment za napredne studente dodiplomskog studija. Kemijska škola, Sveučilište u Nottinghamu, Sveučilišni park, Nottingham NG7 2RD, Velika Britanija. J. Chem. 2014, 91, 1, 136-140
  6. Reist & col. (1995). Racemizacija, enantiomerizacija, dijastereomerizacija i epimerizacija: njihovo značenje i farmakološka značajnost. Kiralnost 7: 396-400.