RJC
9 #:
Alkany
Alkany
Alkany
Alkany
Stereoizomery
Stereoizomery
Slides 1 to 30
RJC
9 #:
Centrum asymetryczne (stereogeniczne)
Centrum asymetryczne (stereogeniczne)
Atom węgla o hybrydyzacji sp3 połączony z
Atom węgla o hybrydyzacji sp3 połączony z
czterema ró\
nymi podstawnikami tworzy centrum
czterema ró\
nymi podstawnikami tworzy centrum
asymetryczne (stereogeniczne) .
asymetryczne (stereogeniczne) .
RJC
Chiralność
Chiralność
9 #:
Cząsteczka posiadająca centrum asymetryczne
Cząsteczka posiadająca centrum asymetryczne
(centrum stereogeniczne) jest nazywana
(centrum stereogeniczne) jest nazywana
cząsteczką chiralną.
cząsteczką chiralną.
Konfiguracja  lewej ręki Konfiguracja  prawej ręki
RJC
Stereoizomery
Stereoizomery
9 #:
Stereoizomery ró\
nią się tylko sposobem uło\
enia
Stereoizomery ró\
nią się tylko sposobem uło\
enia
podstawników wokół centrum asymetrycznego
podstawników wokół centrum asymetrycznego
(stereogenicznego) .
(stereogenicznego) .
Konfiguracja  lewej ręki Konfiguracja  prawej ręki
RJC
Na przykład... alanina
Na przykład... alanina
9 #:
Dwa stereoizomery alaniny są enancjomerami
Dwa stereoizomery alaniny są enancjomerami
(dwa nie nakładające się na siebie obiekty
(dwa nie nakładające się na siebie obiekty
pozostające w relacji przedmiot/odbicie lustrzane).
pozostające w relacji przedmiot/odbicie lustrzane).
H2N CO2H
HO2C NH2
H CH3
H3C H
RJC
Jedno Centrum Asymetryczne
Jedno Centrum Asymetryczne
9 #:
W przypadku cząsteczki posiadającej tylko jedno
W przypadku cząsteczki posiadającej tylko jedno
centrum asymetryczne (stereogeniczne) mamy do
centrum asymetryczne (stereogeniczne) mamy do
czynienia z dwoma stereoizomerami...
czynienia z dwoma stereoizomerami...
....... które są zawsze & . Enancjomerami !!
RJC
Więcej ni\
Jedno Centrum Asymetryczne &
Więcej ni\
Jedno Centrum Asymetryczne &
9 #:
Największa liczba stereoizomerów odpowiada
Największa liczba stereoizomerów odpowiada
zale\
ności ...
zale\
ności ...
L = 2n : gdzie n odpowiada liczbie centrów
asymetrycznych w obrębie cząsteczki.
RJC
9 #:
Na przykład ... 2-bromo-3-jodobutan
Na przykład ... 2-bromo-3-jodobutan
Cztery stereoizomery
Cztery stereoizomery
H Br
Br H
I H
H I
H Br
Br H
H I
I H
RJC
Relacje pomiędzy stereoizomerami
Relacje pomiędzy stereoizomerami
9 #:
Pary stereoizomerów mogą być opisywane jako...
Pary stereoizomerów mogą być opisywane jako...
Enancjomery
(przedmiot i odbicie lustrzane)
(przedmiot i odbicie lustrzane)
Diastereoizomery
(nie będące odbiciami lustrzanymi)
RJC
Enancjomery 2-bromo-3-jodobutanu
Enancjomery 2-bromo-3-jodobutanu
9 #:
Dwie pary enancjomerów ...
Dwie pary enancjomerów ...
H Br
Br H
I H
H I
H Br
Br H
H I
I H
RJC
Diastereoizomery 2-bromo-3-jodobutanu
Diastereoizomery 2-bromo-3-jodobutanu
9 #:
Cztery enancjomery ...
Cztery enancjomery ...
H Br
Br H
I H
H I
H Br
Br H
H I
I H
RJC
9 #:
Diastereoizomery (diastereomery)
Diastereoizomery (diastereomery)
Tylko taka cząsteczka, która posiada więcej ni\

Tylko taka cząsteczka, która posiada więcej ni\

jedno centrum asymetryczne mo\
e istnieć w
jedno centrum asymetryczne mo\
e istnieć w
postaci diastereoizomerów !
postaci diastereoizomerów !
Związki mezo
Związki mezo
Takie cząsteczki, które posiadają więcej ni\
jedno
centrum asymetryczne oraz płaszczyznę symetrii
mogą występować w postaci form mezo.
RJC
Na przykład ... 2,3-dibromobutan
Na przykład ... 2,3-dibromobutan
9 #:
Posiada cztery stereoizomery...
Posiada cztery stereoizomery...
Br H H Br
Br H H Br
Br H H Br
Br H H Br
RJC
9 #:
Mezo-2,3-dibromobutan
Mezo-2,3-dibromobutan
Br H H Br
Br H H Br
RJC
Formy mezo- dla 2,3-dibromobutanu
Formy mezo- dla 2,3-dibromobutanu
9 #:
Z powodu występującej płaszczyzny symetrii,
Z powodu występującej płaszczyzny symetrii,
dwa spośród stereoizomerów są identyczne.
dwa spośród stereoizomerów są identyczne.
Br H H Br
Br H H Br
Br H
Br H
RJC
Stereoizomery 2,3-dibromobutanu
Stereoizomery 2,3-dibromobutanu
9 #:
Dwa enancjomery oraz forma mezo.
Dwa enancjomery oraz forma mezo.
Br H H Br
Br H H Br
Br H
Br H
RJC
Czy stereochemia jest wa\
na ?
Czy stereochemia jest wa\
na ?
9 #:
Diastereoizomery ró\
nią się pod wielu względami:
Diastereoizomery ró\
nią się pod wielu względami:
t.top., t.wrz., gęstość (d),
kolor, współczynnik załamania,
kolor, współczynnik załamania,
właściwości chemiczne,
widma NMR, IR, UV-VIS, MS &
inne
RJC
Czy stereochemia jest wa\
na ?
Czy stereochemia jest wa\
na ?
9 #:
Enancjomery mają takie same:
Enancjomery mają takie same:
m.p., b.p., gęstość (d),
kolor, współczynnik załamania,
kolor, współczynnik załamania,
właściwości chemiczne (reaktywność),
widma NMR, IR, UV-VIS, MS
Często ró\
nią się aktywnością biologiczną.
RJC
O
Na przykład ... karwon
Na przykład ... karwon
9 #:
Karwon posiada jedno centrum asymetryczne,
Karwon posiada jedno centrum asymetryczne,
istnieje więc w postaci dwóch stereoizomerów!
istnieje więc w postaci dwóch stereoizomerów!
(-)-karwon (+)-karwon
 zapach mięty  zapach kminku
RJC
CO2H
Na przykład & Dopa
Na przykład & Dopa
NH2
9 #:
HO
OH
Dopa posiada jedno centrum asymetryczne,
Dopa posiada jedno centrum asymetryczne,
istnieje więc w postaci dwóch enancjomerów.
istnieje więc w postaci dwóch enancjomerów.
(-)-Dopa (+)-Dopa
(lek na chorobę Parkinsona) (bez aktywności biologicznej)
RJC
O
N O
Na przykład ... talidomid
Na przykład ... talidomid
9 #:
N
H
O
O
Talidomid ma jedno centrum asymetryczne,
Talidomid ma jedno centrum asymetryczne,
występuje w postaci dwóch enancjomerów.
występuje w postaci dwóch enancjomerów.
(-)-talidomid (+)-talidomid
 potencjalny mutagen  skuteczny lek
RJC
Wa\
ne biomolekuły
Wa\
ne biomolekuły
9 #:
Wszystkie wa\
ne biomolekuły: peptydy, cukry,
Wszystkie wa\
ne biomolekuły: peptydy, cukry,
DNA, RNA etc. są chiralne .
DNA, RNA etc. są chiralne .
Chiralne receptory
Chiralne receptory
Centra aktywne (receptory) enzymów oddziałują
ze stereoizomerami w zró\
nicowany sposób.
RJC
W jaki sposób rozró\
niamy enancjomery ?
W jaki sposób rozró\
niamy enancjomery ?
9 #:
Cząsteczki chiralne (i enancjomerycznie czyste) oddziałują
Cząsteczki chiralne (i enancjomerycznie czyste) oddziałują
ze światłem spolaryzowanym w zró\
nicowany sposób;
ze światłem spolaryzowanym w zró\
nicowany sposób;
(-) enancjomer
powoduje skręcenie płaszczyzny światła spolaryzowanego
powoduje skręcenie płaszczyzny światła spolaryzowanego
w lewo
(+) enancjomer
powoduje skręcenie płaszczyzny światła spolaryzowanego
w prawo
RJC
Skręcenie Płaszczyzny Światła
Skręcenie Płaszczyzny Światła
Spolaryzowanego
Spolaryzowanego
9 #:
Stopień skręcenia płaszczyzny światła
Stopień skręcenia płaszczyzny światła
spolaryzowanego po przejściu przez roztwór
spolaryzowanego po przejściu przez roztwór
badanej substancji jest określany jako
badanej substancji jest określany jako
 skręcalność właściwa .
 skręcalność właściwa .
detektor
detektor
polaryzator
polaryzator
cela pomiarowa
światło
RJC
9 #:
Chiralność
Chiralność
Ka\
da cząsteczka posiadająca nie nakładający
się na nią obraz lustrzany, jest chiralna.
Ka\
da cząsteczka chiralna musi posiadać co
najmniej jedno centrum asymetryczne.
Cząsteczka chiralna występuje w formie
stereoizomerów.
RJC
H2N CO2H
Mieszaniny racemiczne
Mieszaniny racemiczne
9 #:
CH3
Mieszanina obydwu enancjomerów o proporcji
Mieszanina obydwu enancjomerów o proporcji
50:50 jest racematem.
50:50 jest racematem.
Związki mezo
Związki mezo
Związki mezo
Związki mezo
Pomimo, \
e forma mezo posiada centra asymetryczne ...
Pomimo, \
e forma mezo posiada centra asymetryczne ...
Ani forma mezo, ani mieszanina racemiczna nie
powodują skręcenia płaszczyzny światła
spolaryzowanego.
RJC
Podsumowanie
Podsumowanie
9 #:
Stereoizomery, Centrum asymetryczne
Stereoizomery, Centrum asymetryczne
(stereogeniczne)
Chiralność (obiekt chiralny)
Przedmiot i jego odbicie lustrzane
Enancjomery, Diastereoizomery, Formy mezo
Płaszczyzna symetrii
Płaszczyzna symetrii
Światło spolaryzowane w płaszczyz
nie,
polarymetr,
Określenie skręcalności (-) i (+)
Skręcalność właściwa [ą]D
Mieszaniny racemiczne