Związek mezo z pięcioma atomami węgla i trzema centrami stereogenicznymi

Ogólne forum chemiczne poruszające problemy chemii ogólnej, nieorganicznej i organicznej
eryk444
Posty: 50
Rejestracja: 2 sty 2018, o 17:38

Związek mezo z pięcioma atomami węgla i trzema centrami stereogenicznymi

Post autor: eryk444 » 24 cze 2019, o 10:38

Postaram się nakreślić problem na który natrafiłem w książce McMurrego.
Polecenie brzmi: podać przykład związku mezo z pięcioma atomami węgla i trzema centrami stereogenicznymi.
W załączniku znajduje się odpowiedź do tego zadania zaproponowana przez autora.

I tu moje pytanie:
Co to za bzdura? To błąd czy ja coś pominąłem? Czemu ten związek ma 3 centra stereogeniczne jak ja widzę 2? Z jakiej racji centralny atom węgla jest asymetryczny?
Skoro podstawniki "o konfiguracji R" oraz "o konfiguracji S" są różne to który z nich jest ważniejszy? Jaką w takim razie konfigurację ma centralny atom węgla (S czy R)?
zadanie.PNG
Bardzo proszę o zaproponowanie innego związku (jeśli ten z załącznika jest zły). Będę stokroć wdzięczny!

00000000000000000000
Posty: 847
Rejestracja: 9 wrz 2017, o 17:30

Re: Izomeria optyczna

Post autor: 00000000000000000000 » 24 cze 2019, o 11:09

Kod: Zaznacz cały

goldbook.iupac.org/html/P/P04921.html
1.png
1.png (8.62 KiB) Przejrzano 353 razy
Tradycyjna nazwa atomu węgla koordynowanego w czworościanie związana jest z czterema różnymi jednostkami, z których dwie i tylko dwie mają tę samą budowę, ale przeciwny sens chiralności. Deskryptory r / s pseudo-asymetrycznych atomów węgla są niezmienne w odbiciu w zwierciadle (tj. R pozostaje r, is pozostaje s), ale są odwracane przez wymianę dowolnych dwóch jednostek (tj. R staje się s, a s staje się r ). Przykładem jest C-3 kwasu rybarnego (C-3 to r) lub kwas ksylarowy (C-3 jest s) lub hioscyjamina (C-3 to r). Łącznik w pseudo-asymetrycznym może zostać pominięty.
R ma pierwszeństwo przed S.

eryk444
Posty: 50
Rejestracja: 2 sty 2018, o 17:38

Ile istnieje stereoizomerów 2,4-dibromo-3-chloropentanu

Post autor: eryk444 » 24 cze 2019, o 12:27

OK, wielkie dzięki, nawet nie wiedziałem, że coś takiego jak "pseudo-asymetryczny atom węgla" w ogóle istnieje. W podręczniku nie ma o tym słowa.

Mam zatem kolejne pytanie, do następnego zadania zaraz pod nim:
Ile istnieje stereoizomerów 2,4-dibromo-3-chloropentanu? Narysuj je i wskaż te optycznie czynne.

Narysowałem i wyszło że łącznie są trzy asymetryczne at. węgla (2 zwykłe + 1 pseudoasymetryczny który łączy się z chlorem). To daje 2^3 = 8 możliwych stereoizomerów, przy czym przez cząsteczkę przechodzi płaszczyzna symetrii, czyli jak rozumiem, łącznie ich będzie mniej i wśród nich znajdą się związki mezo. Czy da się matematycznie określić ich liczbę?

Próbowałem analogii do kwasu winowego: 2 asymetryczne węgle, 2^2 = 4 (2 pary), jest płaszczyzna symetrii czyli połowy par nie ma, pozostała para jest identyczna -> mezo. Czyli wychodzą 2 enancjomery i 1 mezo = łącznie 3 stereoizomery.

W przypadku z zadania: 2^3 = 8 (4 pary), cząsteczka jest symetryczna czyli par jest o połowę mniej (2), a pozostałe dwie pary są identyczne, co daje dwa związki mezo - razem 6 struktur.

Czy taki tok rozumowania jest dobry? Bardzo proszę o wskazówkę.

W odpowiedziach podano tylko cztery związki. Dlaczego?

00000000000000000000
Posty: 847
Rejestracja: 9 wrz 2017, o 17:30

Re: Związek mezo z pięcioma atomami węgla i trzema centrami stereogenicznymi

Post autor: 00000000000000000000 » 24 cze 2019, o 13:38

takie tam.jpg
Zauważ, że jak IV obrócisz o 180o (możesz taką operację wykonać w projekcji Fischera) to dostaniesz odbicie lustrzane III.

Dla cząsteczek symetrycznych, o nieparzystej liczbie centrów stereogenicznych (u nas n=3):

liczba enencjomerów: 2(n-1)-2(n/2-1/2)

u nas 2(3-1)-2(3/2-1/2)=22-21=2

liczba form mezo: 2(n/2-1/2)

u nas 2(3/2-1/2)=21=2

Łączna liczba stereoizomerów to liczba enancjomerów + liczba form mezo.

eryk444
Posty: 50
Rejestracja: 2 sty 2018, o 17:38

Re: Związek mezo z pięcioma atomami węgla i trzema centrami stereogenicznymi

Post autor: eryk444 » 25 cze 2019, o 08:38

Już wiele się rozjaśnia, ale jeszcze Cię pomęczę jeśli się nie obrazisz ;)

Czyli wzór 2n-1 oznacza sumę wszystkich stereoizomerów w przypadku gdy trafi się symetryczny o nieparzystej liczbie centrów stereogen. tak? Czy jakiś inny wzór obowiązuje gdy mamy parzystą liczbę tych centrów?

A co do liczby związków mezo: 2(n/2-1/2) to wzór uniwersalny dla symetrycznych stereoizomerów czy tylko tych o nieparzystej liczbie centrów? Czy znowu jest jakiś inny przy parzystej liczbie asymetrycznych at. C?

Chciałbym to tak wszystko uporządkować i podsumować.

00000000000000000000
Posty: 847
Rejestracja: 9 wrz 2017, o 17:30

Re: Związek mezo z pięcioma atomami węgla i trzema centrami stereogenicznymi

Post autor: 00000000000000000000 » 25 cze 2019, o 12:44

eryk444 pisze:
25 cze 2019, o 08:38
Czyli wzór 2n-1 oznacza sumę wszystkich stereoizomerów w przypadku gdy trafi się symetryczny o nieparzystej liczbie centrów stereogen. tak?
Tak.
eryk444 pisze:
25 cze 2019, o 08:38
Czy jakiś inny wzór obowiązuje gdy mamy parzystą liczbę tych centrów? ....
Tak. Przy parzystej liczbie centrów (i symetrycznej cząsteczce) mamy:

liczba enancjomerów: 2n-1

liczba izomerów mezo: 2(n/2)-1

a wszystkich to oczywiście suma powyższych.

eryk444
Posty: 50
Rejestracja: 2 sty 2018, o 17:38

Re: Związek mezo z pięcioma atomami węgla i trzema centrami stereogenicznymi

Post autor: eryk444 » 25 cze 2019, o 13:47

Bardzo dziękuję, wszystko jasne.

ODPOWIEDZ
  • Podobne tematy
    Odpowiedzi
    Odsłony
    Ostatni post