Хиральные и ахиральные атомы и молекулы

Рис. 3-8. Хиральные молекулы. А. Если атом углерода связан с четырьмя разными группами или атомами (А, В, X, V), то последние могут быть расположены двумя способами при этом образуются две структуры, представляющие собой несовместимые зеркальные отражения друг друга. Такой атом углерода является асимметрическим он называется хиральным атомом, или хиральным центром. Б. Когда атом углерода связан только с тремя различными группами или атомами, возможна лишь одна пространственная конфигурация такая молекула является симметрической или ахиральной. В этом случае молекулу также можно представить как два зеркальных отражения, которые, однако, совместимы друг с другом. Если молекулу, изображенную на рисунке слева, повернуть против часовой стрелки (ось вращения проходит сверху вниз через атом А), то она совместится с молекулой, изображенной справа. В. Аланин представляет собой хиральную молекулу, поскольку центральный атом углерода в ней связан с четырьмя разными заместителями это допускает существование двух структур, представляющих несовместимые между собой зеркальные отражения друг друга. Две разные хиральные формы аланина называют О-алаиином и Ь-аланином. Вопрос о физическом смысле букв В и Ь, используемых для обозначения хиральных форм асимметрических молекул, рассматривается в гл. 5.

Примером соединений с псевдоасимметрическими атомами углерода могут служить триоксиглутаровые кислоты, приведенные на рис. 8. В первых двух изомерах центральный углеродный атом (Сз) является ахиральным (это не противоречит тому факту, что молекула в целом хиральна), так как заместители (—СНОНСООН) одинаковы в обоих изомерах. Здесь изменение окружения Сз оставляет молекулу без изменений (новую молекулу можно превратить в исходную поворотом ее на 180°). В двух других стереоизомерах (которые являются ахиральными мезо-форма-ми) Сз удовлетворяет условиям псевдоасимметриче-ского атома изменение его конфигурации превращает один ахиральный диастереомер (мезо-1) в другой (мезо-2). Для псевдоасимметрических атомов приняты обозначения г и з (вместо К и 8) все остальные обозначения конфигураций на рис. 8 соответствуют приведенным ранее правилам. [c.27]

Е-5.126. Ахиральный центр или ахиральный атом в молекуле называется прохиральным, если он станет хиральным, когда два связанных с ним атома или две группы, не различающиеся сначала, становятся различными. [c.503]

Соединения, способные существовать в виде энантиомеров, характеризуются наличием в них асимметрического атома - атома, к которому присоединены четыре различных заместителя. Такой атом называют также хиральным атомом, или хиральным центром (стереоцентр). Молекулу, содержащую хиральный атом, называют хиральной. Молекулу, не имеющую хирального атома, называют ахиральной. Ниже показаны другие примеры хиральных молекул (асимметрические атомы углерода в них помечены звездочкой). [c.180]

Существует много ахиральных молекул, которые могут быть превращены в хиральные простой операцией замены одного заместителя на другой или путем присоединения дополнительного заместителя. Например, пропионовая кислота ахиральна, так как она имеет два атома водорода Н и Н , расположенные симметрично относительно плоскости симметрии, как показано на рис. 3-3. Однако если один из атомов водорода заменить на гидроксильную группу, то получается хйральная молочная кислота. Такое топологическое свойство называется прохирально-стью, и молекулы, обладающие такими свойствами, известны как прохиральные молекулы. В соответствии с этим атом углерода, при котором происходит такое замещение, называется цро-хиральным центром (например, С-2 в пропионовой кислоте — прохиральный центр). [c.80]

Правило последовательности используется для обозначения конфигурации хиральных молекул. Рассмотрим одиночный атом углерода с присоединенными к нему четырьмя ахиральными группами условно обозначим эти группы А, В, С, В. Соответствующая молекула может существовать в двух и только двух конфигура- [c.82]

Как правило, плоскость двойной связи является одновременно я плоскостью симметрии, вследствие чего стереоизомерные алкены обычно ахиральны и оптически неактивны. Существуют, однако, и исключения для молекул, содержащих дополнительно асимметрический атом или какой-либо другой элемент хиральности, как, наиример, в случае ( )-циклооктеиа (см. раздел 1.3.4.3). В то же время (2)-циклооктен ахирален. [c.103]

Стереохимия липидов связана с наличием в триглицеридах трёх различных ацилирующих остатков, ибо сама молекула глицерина ахиральна. Средний атом в молекуле глицерина связан с двумя одинаковыми заместителями -СН2ОН. Такой атом называют псевдоасгшметрическим или мезо-атомом поскольку ацилирование даже одного из двух первичных гидроксилов делает 1 -апилглицерин хиральным. [c.124]

Молекула бутана содержит прохиральный атом углерода. Прохиральньш называют атом углерода, который становится хиральным при замещении одного из двух идентичных атомов (водорода или других групп) на ахиральный заместитель. Молекула, в которой имеется прохиральный атом углерода, называется прохиральной. Замещаемый атом называют энантиотопным. Каков стереохимический результат радикального бромирования бутана В результате бромирования бутана образуется рацемическая форма -эквимольная смесь (К)- и (5)-2-бромбутанов. [c.197]

Бартон [41] установил, что в таких металлгидридных реакциях контролирующими являются пространственные факторы, и обобщил известные зависимости в виде правила, согласно которому в продуктах реакции будет преобладать экваториальный спирт, если карбонильная группа сравнительно мало пространственно экранирована, тогда как, если подход к карбонильной группе затруднен, то основным продуктом реакции будет аксиальный спирт. Предположим, что в этой реакции мы сможем получить весь продукт восстановления, состоящий из смеси изомеров а-13 и Р-75, и путем последовательности гипотетических реакций сможем разложить структуру стероида так, чтобы Сз-углеродный атом спирта в кольце А остался связанным только с атомами углерода С1—Сг, а С4 — соответственно с этильной и метильной группами. В результате такого процесса мы смогли бы превратить ахиральную структуру, а именно 3-кетогруппу, под воздействием других хиральных центров в молекуле в оптически активный продукт — смесь 87% Д-бутанола-2 (В-14) и 13% 5-бутанола-2 8-14). [c.18]

Молекула бутана содержит прохиральный атом углерода. Прохи-ральным называется атом углерода, который может стать хиральным при замещении одного из двух идентичных атомов (водорода или других Т>упп) на ахиральный заместитель. Такие атомы называются энантно- оаиыми. Молекула, в которой имеется прохиральный атом углерода, Щ >г> ется прохиральной. [c.43]

Эти определения не совсем точные. Две молекулы являются энантиомерами, если они относятся друг к другу как предмет и его зеркальное отображение, не совместимое с ним путем вращения или перемещения в пространстве. Молекулы, для которых существует энантиомерия, называются хиральными если молекулу и ее зеркальное отображение можно совместить в п юстранстве путем вышеуказанных операций, то она называется ахиральной. Любой предмет, имеющий плоскость, центр или зеркально-поворотную ось симметрии можно совместить со своим зеркальным отображением (ахи-ральные). Хиральными являются молекулы, имеющие только простые оси симметрии или полностью лишенные элементов симметрии. В последнем случае иногда используют термин асимметричные молекулы. Тетраэдрический атом углерода, связанный с четырьмя различными заместителями, называют асимметрическим атомом углерода (см. например, структуру втор-бутилового спирта в табл. 22) очевидно, что он является хиральным центром молекулы.— Прим. ред. [c.158]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология