Karakteristik epimerler, eğitim ve örnekler



epimerler bunlar, airaliral merkezlerinden sadece birinin mekansal konfigürasyondan farklı olduğu diastereoizomerlerdir; enantiyomerlerin aksine, bütün akiral merkezlerin farklı konfigürasyonlara sahip olduğu ve birbirinin üzerine geçemeyen bir çift ayna görüntüsünü temsil ettiği.

Diastereoisomerlerin geri kalanı (örneğin geometrik izomerler), farklı konfigürasyonlarda ikiden fazla merkeze sahip olabilir. Bu nedenle, stereoizomerlerin büyük bir yüzdesi diastereoizomerlerdir; epimerler daha az olsa da, bunun için daha az önemliyken.

A, B, C ve D harflerine bağlı bir siyah atom iskeletine sahip bir yapı olduğunu varsayalım (üstteki resim). Noktalı çizgi aynayı temsil eder, yukarıdaki molekül çiftinin enantiyomer olmadığını gösterir, çünkü tüm kiral merkezleri aynı konfigürasyona sahiptir; hariç, ilk merkez, B ve D harfleriyle bağlantılı.

Soldaki molekülün sağ tarafına bakan D harfi, sağdaki molekülün D harfi ise sola bakar. Her birinin yapılandırmasının ne olacağını bilmek, Cahn-Ingold-Prelog’un sistemine (R-S) başvurmak zorundadır..

indeks

  • 1 Eimerlerin özellikleri
  • 2 Eğitim
    • 2.1 Tatomerizasyon
  • 3 Örnekler
    • 3.1 Glikoz anomerleri
    • 3.2 Mentol izomerleri
  • 4 Kaynakça

Eimerlerin özellikleri

Eimerlerin temel özelliği, yalnızca bir airal (veya stereojenik) merkezinde bulunur. D ve B'nin uzamsal yönelimini değiştirmek, daha kararlı veya dengesiz şekillendiricilere neden olabilir; yani, basit bağlantıların dönüşleri iki atomun veya hacimli atom gruplarının bulunmasına veya uzaklaşmasına neden olur..

Bu açıdan bakıldığında, bir epimer diğerinden çok daha stabil olabilir. Bağlantılarını döndürerek daha kararlı yapılar oluşturan, denge kurmaya en fazla eğilimi olan epimer olacaktır..

Harflere dönmek, D ve B çok hacimli olabilir, C ise küçük bir atomdur. Sonra, bu şekilde, sağdaki epimer daha kararlıdır, çünkü ilk iki merkezin solunda bulunan D ve C daha az sterik engelden muzdariptir..

Mikroskobik olarak, bu, düşünülen epimerler çifti için bir özellik haline gelir; ancak makroskopik olarak, farklılıklar vurgulanır ve örneğin erime noktalarına, kırılma endekslerine, farklı NMR spektrumlarına (diğer birçok özelliğe ek olarak) sahip olmaktan çıkar..

Ancak, biyoloji ve enzimler tarafından katalizlenen reaksiyonlar alanında, epimerlerin daha da ayırt edildiği alan; biri vücut tarafından metabolize edilebilir, diğeri ise.

eğitim

Epimerler nasıl oluşur? Epimerizasyon adı verilen kimyasal bir reaksiyonla. Her iki epimerin stabilitesi çok farklı değilse, bir dönüşümden başka bir şey olmayan bir epimerizasyon dengesi kurulur:

EPA <=> EPB

EpA'nın epimer A ve EpB'nin epimer B olması durumunda, bunlardan biri diğerinden çok daha kararlıysa, daha yüksek bir konsantrasyona sahip olacak ve mutarotasyon olarak bilinen şeye neden olacaktır; yani, polarize bir ışık ışınının yönünü değiştirebilecektir.

Epimerizasyon bir denge olmayabilir ve bu nedenle geri döndürülemez olabilir. Bu durumlarda, rasemik bir diasteroizomer EpA / EpB karışımı elde edilir..

Epimerin sentetik yolu, hangi reaktiflerin, reaksiyon ortamının ve proses değişkenlerinin (katalizörlerin kullanımı, basınç, sıcaklık vb.) Olmasına bağlı olarak değişir..

Bu nedenle, her bir epimer çiftinin oluşumu diğerlerinden ayrı ayrı çalışılmalıdır; her biri kendi kimyasal mekanizmaları ve sistemleri ile birlikte.

devingen

Tüm epimer oluşum süreçleri arasında, iki diastereoizomerin totomerizasyonu genel bir örnek olarak kabul edilebilir..

Bu, molekülün bir ketonik (C = O) veya enolik (C-OH) formunu aldığı bir dengeden oluşur. Ketonik form dönüştürüldüğünde, karbonil grubuna bitişik karbonun konfigürasyonu (kiral ise) bir çift epimeri üreterek değişir.

Yukarıda belirtilenlere bir örnek, cis-decalone ve trans-decalone çiftidir..

Cis-dekalonun yapısı yukarıda gösterilmiştir. H atomu iki halkanın üst kısmında bulunur; trans-dekalonada biri halkaların üstünde, diğeri ise aşağıdadır. C = O grubunun solundaki karbon, kiral merkezdir ve bu nedenle epimeri ayıran.

Örnekler

Glikoz anomerleri

Üst resimde, iki D-glukoz anomerinin furanöz halkalarına sahibiz: α ve β. Halkalardan, karbon 1 üzerindeki OH gruplarının ya bitişik OH'nin aynı yönünde, a-anomerinde ya da opposite-anomerinde olduğu gibi zıt yönlerde bulunduğu görülebilir..

Her iki anomerin (görüntünün sağındaki) Fisher projeksiyonları, her iki epimer arasındaki farkı ortaya çıkarır, bu da anomerler daha da netleşir. Bununla birlikte, iki a-anomeri, diğer karbonlardan birinde farklı uzamsal konfigürasyonlara sahip olabilir ve bu nedenle epimerler olabilir.

Fisher'ın α-anomer için projeksiyonunun C-1'inde, OH grubu sağa "bakar", β-anomer'de "sola bakar".

Mentol izomerleri

Görüntüde mentol molekülünün tüm stereoizomerlerine sahibiz. Her sütun bir çift enantiyomeri temsil eder (dikkatlice gözlemleyin), sıralar diastereomerlere karşılık gelir.

Peki, epimerler nedir? Karbonun mekânsal pozisyonunda çok az farklılık gösterenler olmalılar..

(+) - mentol ve (-) - neoisomentol epimerler ve ayrıca diastereoizomerlerdir (aynı sütunda değildirler). Ayrıntılı olarak gözlemlenirse, her iki grupta -OH ve -CH3 düzlemden çıkarlar (halkanın üstünde), ancak (-) - neoisomentolde izopropil grubu da düzlemden çıkar.

Sadece (+) - mentol, (-) - neoisomentolün bir epizeri değil, aynı zamanda (+) - neomentolün de birer maddesidir. İkincisi, sadece -CH grubunda farklılık gösterir.3 uçağın altındaki noktaları. Diğer epimerler:

-(-) - izomentol ve (-) - neomentol

-(+) - izomentol ve (+) - neomentol

-(+) - neoisomentol ve (-) - neomentol

-(+) - neomentol ve (-) - neoisomentol

Bu stereoizomerler, epimerler kavramını netleştirmek için pratik bir örneği temsil eder ve birçok diastereoizomerden, birçoğunun sadece tek bir asimetrik veya kiral karbon halinde ayırt edilebileceğini görebilir.

referanslar

  1. Graham Solomons T.W., Craig B. Fryhle. (2011). Organik Kimya (10inci baskı.). Wiley Plus.
  2. Carey F. (2008). Organik Kimya (Altıncı baskı). Mc Graw Hill.
  3. Sınıflar Uruguay Educa. (N.D.). Epimerler. Alındığı kaynak: aulas.uruguayeduca.edu.uy
  4. Vikipedi. (2018). EpımerTM. Alınan: en.wikipedia.org/wiki/Epimer
  5. Fray J. M. (2014). Amid-Coupling Reaksiyonlarında Epimer Oluşumunun Araştırılması: İleri Düzey Lisans Öğrencileri İçin Bir Deney. Kimya Okulu, Nottingham Üniversitesi, Üniversite Parkı, Nottingham NG7 2RD, Birleşik Krallık. J. Chem Educ.. 2014, 91, 1, 136-140
  6. Yeniden & col. (1995). Rasemleştirme, Enantiomerizasyon, Diastereomerizasyon ve Epimerizasyon: Anlamları ve Farmakolojik Önemleri. Kirallik 7: 396-400.