Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции (часть 1).doc
Скачиваний:
57
Добавлен:
18.02.2016
Размер:
3 Mб
Скачать

Устройство поляриметра

Вещества, способные вращать плоскость поляризованного света, называются оптически активными или оптически деятельными.

Смесь двух энантиомеров в соотношении 1:1 не вращает плоскость поляризованного света и называется рацемической смесью, рацематом.

Если один антипод преобладает в смеси над другим, то говорят об его оптической чистоте (ee). Она вычисляется по разности содержания энантиомеров в смеси.

I70 %

II30 %,ee=70 – 30 = 40 (%)

Вторичные и третичные аминытакже могут обладать оптической активностью. Четвертым заместителем является неподеленная пара электронов на атоме азота.

      1. Диастереомеры

Диастереометрия явление более существенно сказывающееся на свойствах веществ и наблюдается в тех случаях, когда в соединении имеется два или более асимметрических центра. Например:

4-хлорпентанол-2

Изобразим все возможные для соединения антиподы (I-IV):

Оптические изомеры (стереоизомеры) одного и того же соединения, не являющиеся антиподами, называются диастереомерами. То есть пары изомеров IиIII,IиIV,IIиIII,IIиIVявляются диастереомерными парами. Количество изомеров рассчитывают по формуле:q= 2n, где

qобщее количество стереоизомеров,

nколичество асимметрических центров (C*).

Например, глюкоза имеет 4 хиральных центра, тогда q= 24= 16 (D-глюкоза – 8 изомеров,L- глюкоза – 8 изомеров).

D-глюкоза

В природе встречаются случаи, когда асимметрические атомы в соединении имеют одинаковое окружение. Это приводит к тому, что половина антиподов не является оптически деятельными.

Пример:

винная кислота

α=0α=0α=2αα=-2α

мезоформа

Мезоформа оптически неактивная форма, возникающая вследствие внутренней симметрии в оптически деятельном веществе.

В отличие от антиподов, диастереомеры различаются по температуре кипения, плотности (d420), показателю преломления (n420) и т.д.

      1. Номенклатура стереоизомеров

Особенности строения стереоизомеров (конфигурацию асимметрического центра) в начале пытались изобразить через угол вращения плоскости поляризованного света [αD], но оказалось, что эта величина непостоянна и на направление вращения влияют:

природа растворителя,

концентрация оптически активного вещества в растворителе,

температура растворителя,

длина волны плоскополяризованного света.

Таким образом, [αD] лишь косвенно характеризует строение стереоизомеров. Ученые пытались определить конфигурацию стереоизомеров, сводя их к эталонным веществам (относительная система номенклатуры). Для каждого класса соединений существует свой эталон. Так, для углеводородов эталоном выбран глицериновый альдегид. По предложению академика Розанова правовращающий антипод глицеринового альдегида отнесли кD-глицериновому альдегиду, левовращающийкL-глицериновому альдегиду.

Розанов «угадал» строение правовращающего глицеринового альдегида, отнеся его к D-ряду. Как следует из проекционных формул,D-форме соответствует правостороннее расположение гидроксильной группы (выделено пуктиром)

Для отнесения неизвестного изомера углевода к какой-либо конфигурации (DилиL) сравнивают нижнюю его часть с соответствующим изомером глицеринового альдегида.

Для -оксикислот в качестве эталона выбрана молочная кислота

D, L номенклатура также являетсяотносительной номенклатурой стереоизомеров (как и (+), (-)).

В 1951 г. впервые две группы ученых в Англии и России предложили номенклатуру, определяющую абсолютную конфигурацию стереоизомеров.