- •Лекция № 17. Гидроксикислоты Пространственное строение органических молекул
- •Соон соон соон соон
- •Лекция № 17.
- •Алифатические гидроксикислоты.
- •Реакции карбоксильной группы
- •Молочная Метиллактат
- •Реакции гидроксильной группы
- •Специфические свойства
- •Β сн2 сн2 группа
- •Отдельные представители Молочная (2 – гидроксипропановая) кислота сн3с*н(он) соон.
- •Яблочная (гидроксибутандиовая) кислота ноосс*н(он)сн2соон.
- •Соон кислота
Лекция № 17. Гидроксикислоты Пространственное строение органических молекул
Стереоизомерия – вид изомерии, при которой связанный с различным расположением атомов в пространстве. Стереоизомеры – изомеры, имеющие одинаковое строение, но разное расположение в пространстве. Стереоизомеры делятся на конформационные (заслоненные, заторможенные) и конфигурационные отличающиеся расположением атомов и атомных групп в пространстве. Конфигурационные изомеры, в отличие от конформационных не способны превращаться в друг в друга. Эти превращения могут происходить в результате химических реакций. Конфигурационные изомеры делятся на 2 основных типа – энантиомеры и диастереомеры.
Энантиомеры – это стереоизомеры, относящиеся друг к другу как предмет и несовместимое с ним зеркальное изображение.
В виде энантиомеров могут существовать только хиральные молекулы.
Хиральность – свойство быть несовместимым со своим зеркальным изображением. Для хиральных молекул характерно наличие одного или более центров хиральности. В ка-честве центра хиральности выступает асимметричный атом углерода – атом связанный с четырьмя различными заместителями.
Энантиомеры обладают одинаковыми физическими и химическими свойствами (t кипения, t плавления, ρ, растворимость). Отличаются они противоположным знаком оптической активности – способность вращать плотность поляризованного света. Один из энантиомеров вращает плотность поляризуемого света влево (-), другие вправо (+).
Каждое соединение, существующее в виде 2-х пространственных оптически активных изомеров (энантиомеров) может иметь и третью оптически неактивную форму называется рацематом – равномолекулярная смесь двух энантиомеров.
Для изображения конфигурации стереоизомеров широко используются - проекционные формулы Фишера. Рассмотрим построение проекционных формул на примере глицеринового альдегида:
О
С – С*Н- СН2ОН
Н
ОН
Содержится 1 асимметричный атом «С» и имеет 2 пространственных изомера 2n n – число асимметричных атомов. ОН – справо (D), OH – слево (L).
СОН СОН
Н ОН НО Н
СН2ОН СН2ОН
D (+) глицериновый альдегид L (-) глицериновый альдегид
Глицериновый альдегид используют в качестве конфигурационного стандарта.
COOH COOH
H OH HO H
CH3 CH3
D (-) молочная L (+) молочная
Путем такого сравнения определяют относительную конфигурацию. Знак вращения + или – определяют с помощью поляриметра.
Диастереомерия
Стереомеры, не являющие энантиомерами называются диастереомерами.
В отличие от энантиомеров они обладают заметным различием в физических и химических свойствах.
Диастереомеры делятся на δ и π – диастереомеры.
δ – диастереомеры – изомеры существующие в молекулах с 2-мя и более центрами хиральности. Число стереомеров определяют по формуле 2n n – число асимметричных атомов «С».
Например в молекуле 2. 3, 4 - тригидроксибутаналь
Н
О
С – С*Н- С*Н – СН – четыре пространственных изомера
Н
ОН ОН ОН
СНО СНО СНО СНО
Н ОН НО Н НО Н Н ОН
Н ОН НО Н Н ОН НО Н
СН2ОН СН2ОН СН2ОН СН2ОН
D – эритроза L – эритроза D – треоза L- треоза
I II III IV
Данное соединение представлено двумя парами энантиомеров.
D – эритроза (I) не является зеркальным изображением стереоизомеров III и IV, поэтому D – эритроза (I) и D – треоза (III), а также D – эритроза (I) и L – треоза (IV) представляют собой пары диастереомеров.
Такие диастереомеры называются δ – диастереомерами, так как в них заместители связаны с центрами хиральности δ – связями. У δ диастереомеров конфигурация одного центра хиральности одинаковы. Другого противоположны.
Винные кислоты НООС – С*Н- С*Н – СООН
ОН ОН
2n = 4-cтереомеры