Стереоизомерия. Оптическая изомерия

Дайте определение понятиям структурные изомеры, стереоизомеры, конформационные (поворотные) изомеры, геометрические изомеры, оптические изомеры. Определите вид изомерии у каждой пары соединений. Сравните физические и химические свойства изомеров а) бутан и изобутан б) 1,3-бутадиен и 2-бутин в) цис- и транс-2-бутены г) право- и левовращающий 2-бромбутаны д) 8-цис- и 5-т/занс-1,3-бутадиены. [c.35]

Стереоизомерия (пространственная изомерия) — вид изомерии, обусловленный различиями в пространственном расположении отдельных групп и атомов в молекулах при одном и том же порядке их связей между собой. С. характерна для органических соединений и для неорганических комплексных соединений. Стереоизомеры (пространственные изомеры) — вещества, молекулы которых при одинаковом составе и одинаковом порядке химической связи атомов (одинаковом химическом строении) имеют различное пространственное строение, проявляющееся в различии физических и химических свойств. Различают геометрические (цис-, транс-, от лат. is- по эту сторону и trans- через) изомеры и оптические (зеркальные) изомеры. Пример геометрической изомерии [c.128]

Моносахариды характеризуются большим числом стереоизомеров. Это объясняется тем, что в состав их молекул входит несколько асимметрических атомов углерода. Иапример, альдоза в открытой альдегидной форме имеет четыре асимметрических атома углерода. Исходя из правила /У = 2", число возможных оптических изомеров для нее равно 16 (2 = 16). Эти 16 стереоизомеров образуют 8 пар антиподов 8 стереоизомеров О-ряда и 8 -ряда. Например, природной 0-глюкозе соответствует синтетически полученный антипод— -глюкоза, отличающийся только взаимным расположением атомов водорода и гидроксильных групп, т. е. эти две глюкозы являются хиральными [c.236]

Стереоизомерия дизамещенных циклоалканов определяется тем, что они могут существовать как в виде цис-(транс)-изомеров, так и виде оптических изомеров. Ниже показаны соответствующие изомеры. [c.57]

Причины существования стереоизомерии нелегко объяснить, не пользуясь сложными чертежами или моделями. К сожалению, в этой книге мы не сможем входить в такие подробности. Химики различают стереоизомеры, растворяя их и пропуская через растворы лучи так называемого поляризованного света. Некоторые стереоизомеры поворачивают плоскость поляризации такого света вправо — они называются правовращающими, другие влево — они называются левовращающими. Из-за этого такой тип изомерии называется оптической изомерией. Глюкоза вращает плоскость поляризации света вправо, и поэтому ее часто называют декстрозой. [c.136]

В природе существует несколько видов пространственной изомерии (стереоизомерии). Один из них основан на присутствии в молекуле асимметрического атома углерода, связанного с четырьмя различными группами. Такие стереоизомеры характеризуются одинаковыми физическими и химическими свойствами, но обладают способностью вращать плоскость поляризованного света вправо или влево. В зависимости от этого различают право- и левовращающие (/)- и I- соответственно) оптические стереоизомеры. Явление оптической изомерии химических соединений было открыто основоположником современной микробиологии Л. Пастером, который имел химическое образование. [c.197]

СТЕРЕОИЗОМЕРИЯ. ОПТИЧЕСКАЯ ИЗОМЕРИЯ [c.25]

Стереоизомерия, оптическая изомерия, изотопный состав. [c.8]

Оптические изомеры (разд. 23.4)-стереоизомеры, представляющие собой несовместимые зеркальные отражения друг друга. [c.402]

Оптические изомеры, так же как и ц с-гра с-изомеры, относятся к стереоизомерам. В отличие от изомеров строения и цис-тракс-изомеров, которые различаются (часто весьма замет- [c.84]

Этот тип изомерии осуществляется в молекулах, которые обладают одинаковым строением, но различаются относительным положением в пространстве некоторых заместителей. Как уже отмечалось, ковалентные связи ориентированы в пространстве в строго определенных направлениях. Следовательно, для классификации стереоизомеров можно указать критерии различия пространственной структуры. Будем различать два случая 1) случай оптической изомерии, когда изомерные молекулы находятся на одинаковом энергетическом уровне они одинаковы в плоском изображении, но различны в пространственном 2) случай геометрической изомерии, когда изомерные молекулы характеризуются различными энергиями (уточним, что они не являются ни симметричными в плоскости изображения, ни совпадающими). [c.75]

Таким образом, оптическая, или зеркальная, изомерия— это вид пространственной изомерии (стереоизомерии), зависящей от асимметрии молекулы, в данном случае от пространственного расположения четырех различных атомов или групп атомов вокруг асимметрического атома углерода, причем оптические изомеры (стереоизомеры) относятся друг к другу, как предмет к его зеркальному изображению. [c.206]

Так как они различаются расположением атомов в пространстве, их называют стереоизомерами. Рассмотренный вид стерео-изометрии, включающий образование энантиомеров, называют оптической изомерией (разд 24.13.5 и 25.9.2). [c.116]

В ЭТОМ случае появляется изомерия, зависящая от различия в пространственном расположении групп, назы-ваемая п р о с т р а н с т в е н н о й изомерией или стереоизомерией две изомерные молекулы относятся друг к другу как предмет к своему зеркальному изображению (рис. 93). По химическим и физическим свойствам они не отличаются друг от друга, но различаются способностью вращать плоскость поляризации света в противоположных направлениях. Этот вид изомерии называют еще оптической изомерией. [c.463]

Пространственные изомеры (стереоизомеры) можно разделить на два класса 1) цис-транс-изомеры 2) оптические изомеры. Цис-транс изомерия связана с разным положением заместителей относительно двойной связи С=С или одинарной связи С—С в циклах. Оптическая изомерия характерна для молекул, которые не совпадают со своим зеркальным отображением. Таким свойством обладают любые молекулы, имеющие хотя бы один атом углерода, связанный с четырьмя различными заместителями. [c.270]

Молекула дибромпроизводного содержит два неидентичных асимметрических атома углерода, поэтому данное соединение может иметь четыре оптических изомера (каждый геометрический изомер кислоты А дает по два оптических изомера продукта В). Пространственное строение стереоизомеров дибромпроизводного В, отвечающие цис- и траис-изомерам кислоты А, может быть передано следующими формулами из чис-изомера СООН [c.130]

Крам и сотр. [3, 30 ] применили результаты своих исследований по расщеплению на оптические изомеры аминокислот (разд. 5.3.1) к переносу аминокислот. С использованием оптически активных краун-соединений они добились разделения на стереоизомеры рацемических солей аминоэфиров и первичных аммониевых солей с анионами С1 , Вг РР при пассивном переносе из одной водной фазы в другую через жидкую мембрану из хлороформа. Схематически метод разделения показан на рис. 5.11 [66]. Крам с сотр. предположил, что термодинамически движущей силой являются энтропия разведения (движущаяся сила из слоя хлороформа в направлении черной стрелки) и изменение энергии сольватации, связанное с тем, что неорганическая соль "выдавливает" органическую соль из ее начального раствора (движущаяся [c.302]

Пространственные изомеры (стереоизомеры ) можно разделить на два типа цис-транс-изомеры и оптические изомеры. [c.318]

Изомерия представляет собой одно из важнейших понятий химии. Термин изомер употребляют для обозначения различных топологических конфигураций атомов (или лигандов) в данной молекуле, которые приводят к существованию двух или большего числа химически неодинаковых частиц. Если образование изомера сопровождается изменением симметрии частиц, то применяется термин геометрический изомер . В случае комплексов можно, кроме того, различать изомерию связей, при которой лиганд может координироваться с центральным ионом через два разных донорных атома (амбидентатный лиганд). В качестве примера можно привести следующие комллексы [(NHз)5 oN02] (N03)2 и [(МНз)бСо—ОНО]-(N03)2. В тех же случаях, когда при образовании изомера симметрия молекулы не изменяется, типичной является стереоизомерия (оптическая изомерия) такие вещества проявляют оптическую активность, так как они вызывают вращение плоскости поляризации света (см. ниже). [c.57]

Фотоизомеризация координационных соединений может приводить к образованию стереоизомеров, оптических изомеров или изменению атома лиганда, координационно связанного с металлом. Стереоизомеризация чаще всего протекает через промежуточную сольватацию комплекса или по межмолекулярному механизму. Известна и внутримолекулярная изомеризация квадратных комплексов через тетраэдрическое промежуточное состояние. [c.225]

Эти процессы приводят к образованию рацемических смесей. Однако считается, что при спонтанной кристаллизации происходило разделение смесн. Наиболее вероятно, что разделение проходило случайным образом. Видимо, определяющую роль в разделении оптически активных соединений путем селективного комплексоебразования одного определенного стереоизомера играли минералы, как, например, природные асимметричные кристаллы кварца, и ионы металлов. В конце К01Щ0В, стереоселективная полимеризация олефинов на поверхности металлов (катализаторы Циглера — Натта) представляет собой хорощо изученный промышленный процесс для получения изотактических полимеров. Известно также, что связывание ионов металлов весьма важно для многих биохимических превращений. Такое связывание существенно для поддержания нативной структуры нуклеиновых кислот и многих белков и ферментов. Процесс отбора оптических изомеров мог происходить вследствие других физических явлений, например взаимодействие с радиоактивными элементами, радиация или космические лучи. Недавно проведенные эксперименты с стронцием-90 показывают, что D-ти-роэин быстрее разрушается, чем природный L-изомер. Весьма заманчиво привлечь эти факторы для объяснения происхождения диссимметричности в процессах жизнедеятельности. [c.186]

Итак, если молекула имеет один асимметрический атом углерода, она всегда хиральна. Однако это вовсе не обязательно, если число таких атомов в молекуле становится большим. Например, стереоизомерия винной кислоты отличается определенной сложностью. Дело в том, что она имеет два асимметрических атома, а поэтому следует ожидать появления 4 оптических изомеров и двух рацематов [c.219]

Яблочная кислота, или монооксиянтарная, НООС—СНг— —" СНОН—СООН содержится в недозрелых фруктах и ягодах, например рябине. Существует в виде двух оптических изомеров и рацемата. В природе широко распространен левовращающий стереоизомер [L (—) ]. [c.220]

Второй тип стереоизомерии называется оптической изомерией. Оптические изомеры представляют собой несовместимые зеркальные изображения один другого. Они так же похожи друг на друга, как левая и правая рука человека. Если вы посмотрите в зеркало на свою левую руку, как показано па рис. 23.12, то увидите, что ее отражение идентично вашей правой руке. Вместе с тем две руки человека нельзя совместить одну с другой (т.е. наложить одна на другую до полного совпадения). Хорошим примером комплекса, обнаруживаюшего такой тип изомерии, служит ион Со(еп)з . На рис. 23.13 показаны два оптических изомера Со(еп)з , которые соотносятся друг с другом как предмет и его зеркальное отражение. Как известно, никакими поворотами нельзя добиться совмещения правой руки с левой, точно так же пи один из оптических изомеров нельзя повернуть так, чтобы он оказался идентичен другому, В этом совсем несложно убедиться, если изготовить трехмерные модели изомеров, показанные на рис. 23.13. Те молекулы или ионы, оптические изомеры которых представляют собой зеркальное отражение друг друга, называют хиральными. К числу хиральных молекул относятся ферменты, выполняющие роль катализаторов в организме. Как указывалось в разд. 23.2, многие ферменты содержат комплексные ионы металлов. [c.382]

Нетрудно заметить, что эти модели невозможно совместить в пространстве они построены зеркально и отображают пространс гвенную конфигурацию молекул двух различных веществ (в данном примере молочных кислот), отличающихся некоторыми физическими, а главным обра зом, биологическими свойствами. Такая изомерия называется зеркальной стереоизомерией, а соответствующие изомеры зеркальными изомерами. Стереончомеры с асимметрическими атомами, в том числе и зеркальные, различаются по оптическим свойствам, а именно по влиянию на пропускаемый через них поляризованный свет поэтому их называют также оптическими изомерами. Различие в пространственном строении зеркальных изомеров может быть представлено и при помощи структурных формул, в которых показано различное расположение атомных групп при асимметрическом атоме например, для приведенных на рис. 29.11 зеркальных изомеров молочной кислоты [c.557]

Конфигурация асимметрического центра не являе-гся абсолютно жесткой. Многие оптические изомеры, предоставленные сами себе, постепенно претерпевают ауторацемизацию, превращаясь в смесь оптических антиподов. Особенно склонны к реакции рацемизации углеводы. Здесь она осложнена влиянием других асимметрических центров молекулы, поэтому состояние равновесия обычно не достигает соотношения 1 1. Если динамическая стереоизомерия затрагивает первый углеродный атом молекулы углевода, то говорят об йномеризации, которая протекает через открытую аль-форму [c.112]

Рассматривая проекционные формулы стереоизомеров а, р-ди-оксимасляной кислоты, нетрудно убедиться, что все четыре соединения оптически активны, так как молекулы каждого из них построены асимметрично через них нельзя провести плоскость симметрии ни в горизонтальном, ни в вертикальном направлении. Асимметрические атомы в а-, Р-диоксимасляной кислоте неодинаковы (один соединен с метильной, а второй — с карбоксильной группой), поэтому вызываемое ими вращение плоскости поляризации может быть различным как по величине угла, так и по знаку. Вращение же плоскости поляризации, которое вызывает каждый из оптических изомеров с несколькими асимметрическими атомами, представляет собой суммарное вращение, обусловленное влиянием всех асиммет- [c.207]

Стереоизомерия — это форма изомерии, при которой вещества имеют одинаковую структурную формулу, но отличаются пространственным расположением функциональных групп. Стереоизомерию простых молекул можно подразделить на оптическую изомерию (энантиомерию) и геометрическую изомерию (цис, транс-изомерию). Следует отметить, что в сложных молекулах различия между этими типами изомерии менее ярко выражены. [c.191]

В случаях хиральной зависимости биоактивности асимметрический центр в молекулах лекарственного вещества должен ориентироваться тремя точками на хиральном участке биореиепто-ра, чувствительном к асимметрии препарата. При их нормальном взаимодействии , т.е. комплементарном трехточечном контакте (W...W, ... , 2...2, рис. 1), проявляется полезный лечебный эффект. Второй же антипод оказывается некомплементарен активному участку рецептора (правая часть рисунка W.. W, ... , а 2 не взаимодействует с 2 ) и может иметь менее выраженный лечебный эффект (или совсем не проявить его) или даже оказаться токсичным веществом. Так, установлено, что левовращающий энантиомер кокаина почти в два раза более активен в качестве местного анестетика и в четыре раза менее токсичен, чем его правовращающий оптический антипод Очевидно, что требование двухточечного контакта лекарственного вещества с рецептором снимает различия в биодействии оптических изомеров. В настоящее время среди поставляемых на фармацевтический рынок хиральных лекарственных веществ лишь 15% производится в виде индивидуальных стереоизомеров (остальные - в виде рацематов или диастереомеров). [c.20]

Если изомерия обусловлена только различным пространственным расположением атомов, образующих изомерные соединения, последние называются стереоизомерами. Стереоизомеры подразделяются на геометрические и оптические изомеры. Начнем с рассмотрения нескольких примеров геометрической изомерии, которые проиллюстрируют природу этого явления. Тетраэдрический комплекс М(А2В2), изображенный на рис.- [c.408]

По мере возрастания числа неодинаковых лигандов в комплексах число возможных стереоизомеров быстро увеличивается. В табл. 23.4 указано число возможных геометрических и оптических изомеров для различных типов октаэдрических комплексов. В предельном случае, когда все шесть лигандов неодинаковы, комплексы M(AB DEF) могут иметь 15 различных геометрических изомеров, каждому из которых в свою очередь соответствует по одному несовместимому с ним зеркальному отражению. [c.410]

Изобразите все конфигурационные изомеры ниже назваттых [(а) —(з)] соединений. Решите, какие из стереоизомеров оптически активны, в каких случаях может идти речь о диастереомерах или энантиомерах Обоснуйте свои выводы [c.114]

И ТОЙ же совокупности атомов и обычно рассматриваются как различные химические соединения, до различий между парой оптических изомеров, являющихся структур1го и химически идентичными во всех отношениях, за исключением того, что относятся друг к другу как предмет и зеркальное изображение. Поскольку оптпческую активность могут проявлять и молекулы, п кристаллы и так как молекулы или ионы, обладающие этим свойством, необязательно проявляют изомерию других видов, мы обсудим оптическую активность отдельно. Мел<ду этими двумя крайними видами изомерии находятся разные типы геометрической изомерии стереоизомерии). В соответствии с названием стереоизомерия включает все случаи, в которых молекула (ион) может быть получена в двух (или более) формах, различающихся пространственным расположением составляющих атомов, но не топологией. Это означает, что в принципе один геометрический изомер может быть превращен в другой просто путем относительных передвижений некоторых атомов без разрыва и последующего восстановления а-связей. [c.70]

Аскорбиновая кислота имеет два асимметричных атома углерода и является оптически активным соединением, образуя четыре оптических изомера и два рацемата. Наиболее активным стереоизомером является ь-аскорби-новая кислота, остальные стереоизомеры витаминными свойствами обладают в меньшей степени. Число антивитаминов С довольно ограничено. Выраженным антивитаминным действием обладает О-глюкоаскорбиновая кислота [c.127]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология