Оптически активные соединения с одним асимметрическим атомом углерода

Выше было рассмотрено, каким образом соединение, содержащее один асимметрический атом углерода, может существовать в двух оптически активных формах. Однако было бы неправильным сделать на этом основании заключение, что для проявления оптической активности необходим асимметрический углеродный атом, так как существует большое число соединений, не содержащих асимметрических атомов, но обнаруживающих тем не менее явление оптической изомерии (см. стр. 516—520). Было бы ошибкой также утверждать, что если в молекуле имеется два или большее число асимметрических атомов, то оно обязательно должно быть оптически активным. [c.511]

Сравнительно недавно обратили внимание на особенности симметрии оптически активных веществ, остававшиеся без внимания в течение почти целого столетия. Понятие асимметрический вполне точно описывает атом углерода с четырьмя разными заместителями здесь действительно нет ни одного элемента симметрии — ни центров, ни осей, ни плоскостей симметрии. По аналогии привыкли считать лишенным элементов симметрии любое оптически активное соединение, однако более внимательное рассмотрение показывает, что это не так. Все асимметрические молекулы могут существовать в оптически активных формах, но, оказывается, есть среди оптически активных веществ и такие, молекулы которых... не асимметричны Рассмотрим в качестве примера проекционную формулу оптически активной винной кислоты в ней есть один элемент симметрии — ось в центре молекулы, проходящая перпендикулярно к плоскости чертежа (в формуле эта ось отмечена красной точкой) [c.57]

Молекула, содержащая только один хиральный атом углерода (т. е. атом, связанный с четырьмя различными группами, называемый также асимметрическим), всегда хиральна и потому оптически активна. Как видно из рис. 4.1, такая молекула не может иметь плоскости симметрии, если группы Ш, X, V и 7 различны. Однако наличие хирального атома углерода не является ни необходимым, ни достаточным условием оптической активности молекула, не содержащая хирального атома, также может быть оптически активной, и, наоборот, молекулы, содержащие два или несколько хиральных центров, могут совмещаться со своим зеркальным изображением, т. е. быть оптически неактивными. Примеры таких соединений будут рассмотрены позднее. [c.133]

Оптические антиподы способны соединяться друг с другом и образовывать оптически неактивные бимолекулярные соединения, которые называются рацемическими, или рацематами, и обозначаются буквами dl, а также г. Таким образом, если в молекуле присутствует один асимметрический атом углерода, то возможно существование двух оптически активных антиподов d я I я рацемической неактивной формы dl,—всего, следовательно, трех изомеров. Если в молекуле имеется большее число асимметрических углеродов, например два, то такое соединение существует в 2 =4 оптически активных формах, которые попарно являются оптическими антиподами, дающими рацемические соединения, а всего —шесть изомеров при трех асимметрических углеродах возможны 2 =8 оптических активных веществ и 4 рацемата и т. д., согласно общей формуле 2". [c.123]

Эти основные положения о пространственном расположении атомов в молекулах, сформулированные Я. Вант-Гоффом, легли II основу стереохимии. Один из важных практических выводов новой теории заключался в том, что неактивные соединения, содержащие асимметрический атом углерода, должны расщепляться па оптически активные соединения. Этот вывод можно было использовать для установления структурных формул. На двух конкретных примерах Я. Вант-Гофф показал плодотворность своей гипотезы. Оптически активный амиловый спирт может иметь лишь одну формулу [c.218]

В то время, когда Вант-Гофф и Ле-Бель выдвинули свою теорию,, было известно только тринадцать оптически активных соединений, и все они имели по крайней мере один асимметрический атом углерода, обозначенный звездочкой в приводимых ниже примерах [c.88]

Голландец Вант-Гофф и француз Лебель придали этой мысли более точное выражение, предположив, что вообще в оптически активных соединениях присутствует по меньшей мере один атом углерода, связанный с четырьмя различными атомами или группами их, причем допускается, что эти атомы или группы не могут произвольно менять свои места. Такой углеродный атом был назван асимметрическим-(1874), и самая гипотеза именуется гипотезой асимметрического атома углерода. Такой углеродный атом принято обозначать звездочкой ( ). Если в веществе исчезает асимметрический атом углерода, т. е. по меньшей мере две связанные с ним группы становятся одинаковыми, то прекращается и оптическая активность, как это можно видеть на примерах превращения того же амилового спирта. [c.121]

Вант Гофф и Ле Бель, независимо друг от друга, разработали теорию, объясняющую основную причину оптической активности соединений. Они высказали мысль, что оптическая активность соединения вызывается наличием асимметрического атома углерода. Асимметрический атом углерода — это такой атом, к которому присоединены четыре различные группы. В простом соединении — молочной кислоте — содержится один асимметрический углеродный атом, который в приведенной ниже структурной формуле отмечен звездочкой [c.290]

Опыт показывает, что в общем оптическую активность обнаруживают лишь те соединения углерода, у которых по меньщей мере один С-атом связан с четырьмя различными остатками. Такие углеродные атомы называются асимметрическими [c.131]

Содержание первой статьи Вант-Гоффа по стереохимии можно свести к следующим пунктам 1) выдвинута гипотеза, согласно которой сродства атома углерода изобра-жаются направленными к вершинам тетраэдра, в центре которого находится сам этот атом 2) следствие из этой гипотезы когда четыре сродства атома углерода насыщены четырьмя различными одновалентными группами, можно получить два и только два различных тетраэдра, которые представляют собою зеркальное отражение один другого и мысленно никак не могут быть совмещены, т. е. мы имеем дело с двумя структурными формулами изомеров в пространстве 3) вывод из сопоставления с эмпирическими данными, в том числе относящимися к винным и молочным кислотам всякое углеродистое соединение, которое вызывает в растворе отклонение плоскости поляризации, обладает асимметрическим атомом углерода 4) отсутствие оптической активности у рацемических соединений объясняется тем, что такие соединения представляют собою неактивную смесь двух изомеров с равной, но противоположной оптической способностью [c.49]

Если в формуле I гидроксил заменить второй метильной группой. То плоскость, пересекающая атом водорода и этильную группу и проходящая посредине между обеими метильными группами, разделит модель на две одинаковые части. В случае же соединений I и II полученные части окажутся различными. Иными словами, молекулы I и II не имеют плоскости симметрии, являясь асимметричными. Таким образом, источником оптической активности является наличие асимметрического атома углерода. Это — общее явление даже незначительные различия четырех заместителей при углеродном атоме делают возможным существование оптически активных изомеров. На рис, 6 изображены модели оптических изомеров, содержащих один асимметрический атом углерода, причем шары четырех разных размеров изображают четыре различных заместителя. Нетрудно видеть, что эти модели симметричны относительно плоскости, проходящей между ними. Зеркальное изображение левой модели идентично модели, расположенной справа. Поэтому такие вещества получили название зеркальных изомеров или энантномеров. Одно из них представляет собой правовращающий энантиомер, или ( + )-форму, другое — его левовращающий антипод, или (—)-форму смесь равных частей обеих форм, ( )-смесь оптически неактивна. [c.40]

В конце 70-х и начале 80-х годов XIX в. было экспериментально подтверждено, что органические соединения, содержащие хотя бы один асимметрический атом углерода, оптически деятельны (доказано на примере яблочной кислоты и других соединений). Удалось показать, что соединения, не содержащие асимметрического атома углерода (стирол и янтарная кислота), оптически недеятельны. Было также установлено, что кажущиеся исключения нз этого правила можно объяснить либо тем, что происходит внутренняя компенсация двух асимметрических атомов углерода, либо тем, что неактивное соединение является рацемической смесью (содержащей равные количества обоих оптически активных антиподов). Большое впечатление произвела работа А. Ладенбурга, который в 1886 г. расщепил синтетический неак- [c.225]

Изучение механизма электрофильного замещения в алифатическом ряду началось интенсивно проводиться только в конце 1950-х годов. Основой для выяснения закономерностей электрофильного замещения в алифатическом ряду явилась (и почти но утратила этого значения в настоящее время) реакция замещения ртути на ртуть подобное же значение имеет изучение нитрования для электрофильного ароматического замещения, проводившееся в 1920—1940-х годах. В 1958 г. было найдено, что алкильные соединения ртути могут быть разделены на оптические антиподы, что обеспечивало возможность исследовать стереохимию реакций замещения ртути. Первым примером стабильной оптически активной молекулы, содержащей один асимметрический атом углерода, у которого одним из четырех заместителей — мета.тл, был етор-бутилмеркурбромид втор-С,он был разделен на оптические изомеры через манделат, затем подобным же образом были разделены другие ртутьорганические соединения [217]. Это стереохимическое открытие привело к тому, что замещение в ртутьалкилах стало исходным пунктом исследования закономерностей электрофильного замещения. Наибольший интерес представляет применение этих соединений при изучении реакций замещения ртути на ртуть с применением меченых соеди- [c.463]