ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Модели и формулы из "Стереохимия Издание 2" Занимаясь стереохимией, необходимо наглядно представлять себе пространственное строение молекул. Для этого прежде всего используют стереохимические модели разных типов. Наиболее правильное представление дают модели Стюарта — Бриглеба, которые часто называют также полусферическими. [c.9] НО создают ложное впечатление, что молекула ажурна , что между атомами много пустого пространства. Имеются и другие модели, но, по существу, все они выполнены двумя способами с отражением либо реального размера (объема) атомов, либо только межатомных расстояний. Чтобы не создалось ложного впечатления об ажурности молекул, надо приучить себя к мысли, что шары в шаро-стержневых моделях и узлы в моделях Дрейдинга изображают только ядра атомов, а не их общий объем. [c.11] Для отражения пространственного строения на плоскости служат разные типы условных стереохимических формул, показанных на примере молекулы этана — в заслоненной и заторможенной конформациях (рис. 1.6) перспективные проекции (а, г), в которых углерод-углеродная связь как бы удаляется от наблюдателя в направлении слева направо боковые проекции (б, д), в которых атомы углерода и две пары атомов водорода лежат в одной плоскости (на самом деле это не вполне отвечает их действительному пространственному расположению С-атомы расположены несколько ближе к наблюдателю, чем упомянутые Н-атомы), а оставшиеся два атома водорода могут быть либо оба приближены к наблюдателю (б), либо один приближен, а другой удален ( приближенная к наблюдателю С—Н-связь изображена темным клином, удаляющаяся — пунктирным) формулы Ньюмена (в, е), в которых рассматриваемая С—С-связь перпендикулярна к плоскости чертежа. В формулах Ньюмена хорошо видно, что в одной из конформаций (в) атомы водорода, связанные с ближним атомом углерода заслоняют атомы водорода, присоединенные к удаленному атому углерода (на рисунке они чуть сдвинуты, но сделано это только для удобства изображения) отсюда и названия такой конформации — заслоненная , или четная , или ф° (с происхождением этих названий мы познакомимся позже). Заторможенную конформацию этана (г — е) называют также нечетной или ф. Полусферические модели этих конформаций молекулы этана приведены на рис. 1.7. [c.11] Для изображения оптических изомеров (энантиомеров) обычно используют формулы Фишера (1а) — (1г), показанные ниже на примере одного из энантиомеров молочной кислоты. Для перехода от модели одного из энантиомеров молочной кислоты к формуле Фишера, надо ориентировать тетраэдр таким образом, чтобы горизонтальная пара связей была обращена к наблюдателю, а вертикальная — удалена от него. Очевидно, что при этом возможны разные ориентации на тетраэдр можно смотреть с разных сторон. В результате одна модель может дать двенадцать ( ) внешне непохожих друг на друга проекционных формул Фишера. Существуют, однако, определенные правила в случае гидроксикислот вверху помещают карбоксильную группу, а углеродную цепь располагают сверху вниз. Это расположение переносят на плоскость бумаги. [c.12] Для того чтобы сопоставить нестандартно написанные проекционные формулы, надо знать правила их преобразования. [c.13] Пользуясь записью типа (1а), можно повернуть формулу в плоскости чертежа и на 90° изменившаяся ориентация пунктирной линии покажет, что теперь боковые заместители лежат дальше от наблюдателя, но конфигурация по-прежнему изображена правильно. В случае формул типов (1в) и (1г) поворот на 90° приведет к обратной конфигурации. [c.13] Существуют и другие способы изображения энантиомеров, в частности формулы Ньюмена. Полезно научиться переходить от формул Ньюмена к формулам Фишера и обратно. Воспользуемся примером 3-фенилбута-нола-2 (2) — соединения с двумя асимметрическими атомами. Для того чтобы изображающую одну из конформаций этого соединения формулу Ньюмена (2а) превратить в формулу Фишера (2в), формулу (2а) прежде всего следует изобразить в виде заслоненной конформации [формула (26)], затем повернуть ее на 90° вокруг изображенной пунктирной линией горизонтальной оси, что и дает правильную формулу Фишера (2в). [c.13] Ряд способов изображения конфигураций особенно важен для циклических соединений. Так, например, в случае 2-метилпиперидина шестичленный цикл располагают перпендикулярно к плоскости чертежа, энантиомеры при этом могут быть изображены формулами (3) и (За) — (36). Этот же способ пригоден и для алициклов. Для декалина, стероидов и т. п. часто используют другие формы записи так, цыс-декалин можно изобразить формулами (4а) и (46), транс-декалин — формулами (5а) и (56). [c.14] Формулы Фишера используют и для изображения конфигурации классических диастереомеров (а-диастереомеров), как это было показано выше на примере З-фенилбутанола-2. [c.14] Пространственную структуру можно передать в плоскости и другим путем — с помощью специальных оптических приемов. В некоторых журналах и книгах можно увидеть рисунки в виде двух изображений стереопар, одно из которых предназначено для левого глаза, другое — для правого. Рассматривая такие изображения с помощью простейщего оптического прибора — стереоскопа, можно совместить оба изображения в одно — объемное. Используют также двухцветные анаглифические картинки , которые для создания объемного изображения рассматривают через двухцветные очки, так что каждый глаз воспринимает предназначенное для него цветное изображение сливаясь, они создают впечатление объемности. [c.14] Эффектные стереоизображения получают с использованием растра — пластиковой пленки с множеством мельчайщих линзочек, покрывающей цветное изображение, снятое с помощью особой многообъективной камеры. Этот способ пока используют в основном для изготовления открыток, календарей, а для учебных целей подобные стереоизображения пока, к сожалению, не применяются. [c.14] Наиболее совершенный способ оптической записи объемных предметов — голография с его помощью можно было бы создать очень полезные пособия для изучения стереохимии, однако это пока еще дело будущего. [c.14] Вернуться к основной статье