8. Органические соединения с хиральным центром ( r,s - номенклатура )

8.1. Атом, связанный с четырьмя разными атомами (группами), называют асимметрическим.

Асимметрический атом можно назвать центром хиральности, поскольку он находится в центре хиральной тетраэдрической структуры.

8.2. Названия хиральных соединений уточняют добавлением к названию символов R и S, выбираемых в соответствии с правилом последовательности.

8.3. Правило последовательности служит для установления старшинства атомов или групп атомов. Оно выражается сдедующим образом: a > b > c > d, где знак “>“ означает старше.

8.4. Атом с большим атомным номером является старшим относительно атома с меньшим атомным номером (табл. 5).

Т а б л и ц а 5

Убывание старшинства некоторых атомов в зависимости от убывания атомного номера элемента

Химический символ элемента	I	Br	Cl	S	F	O	N	C	H
Атомный номер элемента	53	35	17	16	9	8	7	6	1

убывание старшинства

П р и м е р :

17 8 6 1

Cl > O > C > H

8.5. Если рассматриваемые атомы одинаковы, то сопоставляют старшинство последующих атомов.

П р и м е р :

R	Атомы, связанные с атомом углерода

^{Благодаря тому , что атом в изопропиле связан с двумя атомами углерода и одним атомом водорода, он является старше атома в метиле, в котором углерод связан с тремя атомами водорода.}

Углеродный атом со свободной валентностью в радикале изостроения всегда старше аналогичного атома в радикале нормального строения.

8.6. Изображают тетраэдрическую схему молекулы таким образом, чтобы младший атом (или группа) (в данном случае d) располагался всегда на вершине тетраэдра.

8.7. Опрокидывают гипотетический тетраэдр о т с е б я через одно из ребер основания (в данном случае через ребро ac) так, чтобы младший атом (или группа) (в данном случае d) был закрыт хиральным центром.

Младший атом (или группа) d удален от наблюдателя и расположен за плоскостью листа. Глаз наблюдателя расположен перед плоскостью листа.

Данное соединение существует в виде двух энантиомерных форм.

Если старшинство атомов (или групп) убывает по часовой стрелке, то это R-конфигурация (лат. rectus - правый). Если старшинство атомов (или групп) убывает против часовой стрелки, то это S-конфигурация (лат. sinister - левый).

a > b > c R-конфигурация	c < b < a S-конфигурация

Символы R и S помещают перед названием соединения и заключают их в скобки. После них ставится дефис.

П р и м е р:

Старшинство групп
Хиральная тетраэдрическая структура с младшим атомом на вершине
Основание опрокинутого о т с е б я тетраэдра (атом водорода скрыт за хиральным центром)

Энантиомерные формы и их названия:

(R)-2-Пентанол	(S)-2-Пентанол

8.8. Соединения с хиральным центром могут быть представлены с помощью проекций Фишера. В этом случае для изображения молекулы используются пересекающиеся горизонтальные и вертикальные линии; точка пересечения этих линий обозначает хиральный центр, находящийся в плоскости бумаги. Атомы (группы), находящиеся сверху или снизу от центрального атома, располагаются за плоскостью бумаги, а атомы (группы), находящиеся справа и слева - перед плоскостью бумаги. При этом главную цепь располагают вертикально, а ее старшую группу - вверху.

При таком изображении молекулы для определения R,S-конфигурации необходимо видоизменить проекцию Фишера таким образом, чтобы младший атом (или группа) был расположен вверху или внизу этой проекции. Для этого в проекции Фишера надо переместить по или против часовой стрелки т р и атома (или группы), включая младший, таким образом, чтобы последний оказался внизу или вверху проекции. Затем посмотреть, как убывает старшинство трех других атомов (групп): по часовой стрелке (R-конфигурация) или против часовой стрелки (S-конфигурация).

П р и м е р:

Проекция Фишера

Младший атом (группа): H

П е р е м е с т и т ь группы H, CH2OH, Cl по часовой стрелке, не трогая группы CH3	П е р е м е с т и т ь группы H, CH3 , Cl против часовой стрелки, не трогая группы CH2OH

Старшинство трех других групп: Cl > CH₂OH > CH₃

Cтаршинство убывает по часовой стрелке.

Полное название предложенной проекции Фишера:

(R)-2-Хлоро-1-пропанол

9. ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ, СОДЕРЖАЩИЕ ОДНУ ДВОЙНУЮ УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНУЮ СВЯЗЬ (E,Z - номенклатура)

9.1. Рассматривают расположение атомов или групп, находящихся у двоесвязанных атомов, относительно некоторой воображаемой плоскости, которая называется плоскостью сравнения. Обычно принято, что эта плоскость совпадает с плоскостью двойной связи и перпендикулярна плоскости бумаги. При этом атомы, связанные непосредственно с двоесвязанными атомами, расположены в плоскости бумаги.

9.2. В названиях соединений расположение атомов или групп вокруг одной двойной связи обозначается символами Z и E, основанными на правиле последовательности.

9.3. В соответствии с правилом последовательности (разд. 8.3...8.5) определяют старшинство атомов (или групп) у каждого из двоесвязанных атомов.

П р и м е р:

Старшинство групп у каждого из двоесвязанных атомов углерода

9.4. Рассматривают взаимное расположение обоих старших по правилу последовательности атомов (или групп), стоящих у двоесвязанных атомов углерода, относительно плоскости сравнения. Если оба старших атома (или группы) находятся по одну сторону плоскости сравнения, то для обозначения этой конфигурации используется буква Z (нем. Zusammen - вместе). Если же оба старших атома (или группы) находятся по разные стороны плоскости сравнения, то для обозначения этой конфигурации используется буква E (нем. Entgegen - напротив). Префиксы E и Z, заключенные в скобки, с дефисом после них обычно ставятся перед названием.

П р и м е р ы:

Старшинство групп у каждого из двоесвязанных атомов углерода:
Расположение старших групп относительно плоскости сравнения:	Группы ^и находятся по разные стороны плоскости сравнения

Полное название: (Е)-2,4-Диметил-3-гексен

Старшинство групп у каждого из двоесвязанных атомов углерода:
Расположение старших групп относительно плоскости сравнения:	Атом Сl и группа CN расположены по одну сторону плоскости сравнения

Полное название: (Z)-2-Хлорометакрилонитрил

9.5. E,Z-номенклатура используется для названия геометрических изомеров. При этом возможно использование классических цис- и транс- обозначений для определения пространственного расположения одинаковых или сходных групп относительно плоскости сравнения.

цис-положение для групп а, а

транс-положение для групп а, а

П р и м е р :

Старшинство групп у каждого из двоесвязанных атомов углерода:

Полное название: (Е)-3-Метил-2-этил-2-пентеновая кислота

В этом соединении два этильных радикала находятся в цис-положении.