Изображение асимметрического атома углерода

Первый из них — оптическая (зеркальная) изомерия. Чаще всего причиной такой изомерии служит асимметрический атом углерода — так называют С-атом, связанный с четырьмя разными заместителями. Оптическая изомерия проявляется в этом случае в существовании пары оптических антиподов (энантиомеров), для условного изображения которых на плоскости пользуются так называемыми проекционными формулами Фишера. Ход их построения приведен на примере постепенного перехода от модели к условным формулам двух антиподов молочной кислоты (рис. 9). [c.73]

Структуры I и II (Д-винная и -винная кислоты) являются зеркальными изображениями друг друга, а значит — оптическими антиподами. Структуры III и IV при повороте на 180° в плоскости листа совпадают, т, е. они идентичны и повторяют друг друга. Таким образом, это одна и та же кислота. Верхняя и нижняя части этой молекулы содержат совершенно одинаковые группы. Асимметрический атом углерода верхней части молекулы обеспечивает вращение вправо, а такой же углеродный атом нижней части молекулы — влево. Очевидно, в результате таких одинаковых по величине, 110 противоположных по направлению вращений отдельных частей молекулы произойдет внутримолекулярная компенсация. Поэтому эта кислота, которая называется мезовинной, хотя и содержит два асимметрических атома углерода, не обладает оптической активностью. Мезовинная кислота не может быть разделена на оптически активные изомеры. [c.220]

С учетом этих ограничений проекции Фишера можно использовать вместо моделей, для того чтобы проверить, совместима ли молекула, содержащая асимметрический атом углерода, со своим зеркальным изображением. Однако эти проекции нельзя применить к молекулам, хиральность которых обусловлена не наличием асимметрического атома, а другими причинами для рассмотрения таких структур на бумаге необходимы трехмерные изображения. При работе с моделями или с трехмерными изображениями ограничения относительно вращения в плоскости бумаги отпадают. [c.144]

На рис. 23 представлены две пространственные модели молекул молочной кислоты в них асимметрический атом углерода, расположенный в центре тетраэдра, изображен черным шариком остальные группы (в вершинах тетраэдра) условно обозначены шариками с различной штриховкой. [c.199]

Хотя установление структур многих других молекул и не было отмечено Нобелевским комитетом, эти результаты также способствовали развитию методов изучения пространственной структуры молекул. Известный химик-органик Эмиль Фишер для описания двухмерных изображений молекул,, содержащих асимметрический атом углерода, предложил пользоваться проекциями, называемыми ныне проекциями Фишера (см. приложение). Потребовалось бо- [c.224]

Рассмотрим атом углерода, соединенный с четырьмя различными атомами или группами, которые обозначим буквами А, В, В и Е (рис. 1.21). Такой атом называется асимметрическим. Как видно из рис. 1.21, возможны два варианта структуры — а и б, при этом структура а является как бы зеркальным изображением структуры б. Поскольку все расстояния между атомами, равно как и углы между связями в обеих структурах одинаковы, то химические свойства таких изомеров должны быть тождественными. [c.55]

На рисунке 9 изображения а и б представляют собой тетраэдры в двух несколько различающихся проекциях. От проекции б непосредственно осуществляется переход к формуле в, в которой сохранено изображение горизонтального ребра сплошной линией и вертикального — пунктирной, чтобы напомнить о том, что боковые заместители (Н и ОН) находятся ближе к наблюдателю, чем верхний и нижний (СООН и СНз). Наконец, изображение г представляет обычный вид условной проекционной формулы, пользуясь которой надо помнить, что на пересечении вертикальной и горизонтальной линий стоит асимметрический атом углерода (в формуле опущенный), а боковые заместители находятся ближе к наблюдателю, чем нижний и верхний. [c.73]

Таким образом, различие между правовращающим и левовращающим амиловыми спиртами объясняется несимметричностью их молекул заключая в себе асимметрический атом углерода, эти молекулы не имеют плоскости симметрии. Изомеры, подобные правовращающему и левовращающему амиловым спиртам, называются оптическими антиподами. Модель молекулы одного из оптических антиподов является зеркальным изображением модели молекулы другого оптического антипода. Один из антиподов вращает плоскость поляризации света вправо на столько же, на сколько другой антипод вращает ее влево. [c.158]

Оптическая изомерия. Многие оксикислоты асимметрический атом углерода. Так называют атом связанный с четырьмя разными заместителями. Тетраэдр, в вершинах которого находятся разные заместители, не имеет ни одного элемента симметрии. Это приводит к тому, что существуют две несовместимые одна с другой пространственные формы. Отличаются они друг от друга как несимметричный предмет от своего изображения в зеркале (рис. 31). Вещества с асимметрическим атомом углерода существуют в виде двух пространственных изомеров. Такие изомеры называют зеркальными или оптическими. Второе название связано с тем/что единственное различие, которое имеется в этом случае между изомерами, — их отношение к поляризованному свету. В то время как один из зеркальных изомеров вращает плоскость поляризации света влево, другой вращает ее точно на такой же угол вправо. В связи с этим пару зеркальных изомеров называют еще оптическими антиподами. Все другие физические свойства у оптических антиподов одинаковы. [c.351]

Эта структура (в дальнейшем подтвержденная) получила название а-глюкофураноза . При таком изображении глюкозы-появляется еще один асимметрический атом углерода в альдегидной группе, что указывает на существование еще двух оптических изомеров глюкозы (а- и р-глюкоза), различающихся положением Н- и ОН- групп у этого углерода. Оказалось, что такие изомеры действительно существуют. Они объясняют и мутаротацию, т. е. изменение вращения плоскости поляризации. [c.185]

Э. Фишер предложил следующий способ изображения пространственного строения оптических изомеров молекул на плоскости. Для написания проекционной формулы тетраэдрическую модель молекулы (рис. 79, а) располагают так, чтобы рассматриваемый асимметрический атом углерода лежал в плоскости чертежа, связи С —Ь и С —с лежали в горизонтальной плоскости, выступая на нас из плоскости чертежа. При этом связи С —а и С —(1 располагаются в вертикальной плоскости, уходя за плоскость чертежа (рис. 79, б). Видимую в таком положении картину проецируют на вертикальную плоскость (рис. 79, в). Схема обратного перехода от фишеровских формул к тетраэдрической модели заключается в том, что связи, образуемые асимметрическим атомом с группами Ь и с (находящимися в горизонтальной плоскости), считаются направленными вперед, выступают из плоскости бумаги, а связи с группами а и (1 (находящимися в вертикальной плоскости) как бы уходят за плоскость бумаги. Проекционные формулы, отвечающие одному из оптических изомеров, нельзя выводить из плоскости чертежа, поворачивать в плоскости на 90 и 270° и [c.436]

При пользовании формулами Фишера нужно помнить, что верхняя и нижняя группы (для молочной кислоты СООН и СНд) лежат за плоскостью чертежа, а боковые (в нашем случае Н и ОН) перед плоскостью чертежа. Асимметрический атом углерода находится на пересечении прямых, связывающих эти группы. Такие модели нельзя совместить при вращении в плоскости чертежа (они относятся друг к другу, как предмет к своему зеркальному изображению или как левая и правая руки). [c.151]

Структурная формула записывается так, чтобы два заместителя, связанных с асимметрическим атомом углерода, располагались вертикально (а и с), а оставшиеся два — горизонтально (Ь и с1). При этом предполагается, что асимметрический атом углерода расположен в плоскости изображения, заместители а и с — за плоскостью, а заместители Ъ и д перед ней [c.19]

Аминокислоты, за исключением глицина, содержат асимметрический атом углерода в а-положении. Поэтому существуют две структуры, являющиеся зеркальными изображениями одна другой (энантиомеры, гл. 2). Абсолютную конфигурацию аминокислот удобно относить к абсолютной конфигурации о- или ь-глицеральдегида (рис. 12.2). В природных белках аминокислоты относятся к ь-ряду исключение составляет очень небольшое число необычных белков, выделенных из микроорганизмов. [c.263]

Для любого органического соединения, содержащего в своем составе асимметрический атом углерода, возможно различное пространственное расположение групп, соединенных с этим атомом. При наличии в соединений одного. асимметрического атома углерода получаются два изомера, являющиеся зеркальным изображением один другого и не совмещающиеся в пространстве, как правая и левая рука. [c.69]

Замещение третьего атома водорода при центральном атоме углерода новой группой, например карбоксильной, и во второй молекуле другого водорода также карбоксильной группой и приведет к тому, что обе молекулы молочной кислоты станут асимметричными (в них отсутствуют плоскость и центр симметрии) и будут содержать атом углерода, связанный с четырьмя различными заместителями,— асимметрический атом углерода, обозначаемый обычно звездочкой. Обе молекулы молочной кислоты не могут совместиться, так как их пространственное строение различно. Они являются зеркальными изображениями и относятся друг к другу, как перчатки с правой и левой руки или как винты с правой и левой нарезкой [c.184]

Э. Фишер предложил следующий способ изображения пространственного строения оптических изомеров молекул на плоскости. Для написания проекционной формулы тетраэдрическую модель молекулы (рис. 75, а) располагают так, чтобы рассматриваемый асимметрический атом углерода лежал на плоскости чертежа, связи С —Ь и С —с лежали в горизонтальной плоскости, выступая на нас из плоскости чертежа. При этом связи С —а и С —с располагаются в вертикальной плоскости, уходя за плоскость чертежа (рис. 75, б). Видимую [c.331]

Моносахариды представляют собой полигидроксиальдегиды и полигидроксикетоны, которые называются соответственно альдо-шми и кетозами. В зависимости от числа углеродных атомов в цепи моносахариды делятся на триозы, тетроэы, пентозы, гексозы и высшие сахара. Характерная особенность этих соединений состоит в наличии асимметрических атомов углерода, число которых растет по мере удлинения цепи. Простейшими альдегидоспиртами, имеющими один асимметрический атом углерода, являются триозы — стереоизомеры глицеринового альдегида, изображенные в проекциях Фишера. [c.446]

ОН —лежащими перед плоскостью чертежа. В центре формулы в точке пересечения обеих линий находится не изображенный в проекционной формуле асимметрический атом углерода, лежащий Б плоскости чертежа. Оптические антиподы нельзя совместить никаким вращением, они отличаются друг от друга как правая рука от левой, как предмет от своего изображения в зеркале. [c.323]

Частица, содержащая один асимметрический атом углерода, может (быть рассматриваема как метан, в котором по крайней мере три атома водорода замещены различными атомами или радикалами. Для такой частицы всегда имеется соответствующая энантиоморфная форма, которая относится к ней, как предмет к своему зеркальному изображению. Если один из стереоизомеров вращает плоскость поляризации [c.176]

Однако, к сожалению, эта система не общеприменима. Так, (при-)одную) (+)-винную кислоту, изображенную на рис. 3-16, можно назвать как -(+)-винной кислотой, используя Б качестве эталона нижний асимметрический атом углерода, так и 0-(+)-винной кислотой, если за эталон брать верхний асимметрический атом. Различные авторитеты в этой области принимали (и отстаивали) тот или иной способ обозначения. Автору кажется, что эту проблему нельзя разрешить без дополнительного соглашения. По-видимому, является несомненным то, что название, включающее один конфигурационный [c.94]

Прежде чем перейти к рассмотрению молекул, имеющих два и более асимметрических атомов углерода, стоит упомянуть другие, помимо использованного выше, способы изображения оптических изомеров. Вряд ли более удобным может считаться способ изображения в виде полного тетраэдра (рис. 4.29, а), при котором четыре неодинаковые группы помещают в вершинах тетраэдра, а асимметрический атом углерода рассматривается лежащим в его центре. [c.86]

Рис. 4.30. Метод изображения оптических изомеров, имеющих один асимметрический атом углерода.

Рассмотрим атом углерода, соединенный с четырьмя различными атомами или группами, которые обозначим буквами А, В, О и Е (рис. 1.20). Такой атом называется асимметрическим. Как видно из рис. 1.20, возможны две пространственные структуры - а и б, при этом структура а является зеркальным изображением труктуры б такие структуры называют оптическими изомерами. Поскольку все расстояния между атомами, равно как и углы между связями в обеих структурах одинаковы, то химические свойства таких изомеров должны быть тождественными. Однако физические свойства оптических изомеров различны, что позволяет разделять их смеси с помощью физических методов. [c.59]

Очень удобно для изображения зеркальных изомеров пользоваться проекциями Фишера. Исходное положение асимметрический атом углерода считают лежапщм в плоскости чертежа. Этот асимметрический или хиральный центр изображают пересечением вертикальной и горизонтальной линий (иногда, чтобы не спутать, его помечают звездочкой). Горизонтальные линии - это связи его с группами, лежаощми над плоскостью чертежа, а вертикальные - 1а плоскостью чертежа. [c.191]

Ле1ко видеть, что первая фигура является зеркальным изображением второй и не может быть с ней совмещена, как бы ни вран1,али эти фигуры. Таким образом, молекулы, построенные в пространстве подобно этим моделям, не тождественны, и поэтому все соединения, имеющие асимметрический атом углерода, могут существовать в виде двух оптических антиподов. [c.154]

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]

Рассмотрим действие конформационных факторов на реакционную способность ненасыщенных систем. Упомянем два правила, предсказывающих стереохимию продуктов некоторых реакций присоединения по карбонильной группе, а именно правило Крама [107, 108] и правило Прелога [111] . Правило Крама позволяет предсказать, какой из стереоизомеров будет образовываться предпочтительно в кинетически контролируемых реакциях присоединения к карбонильной группе соединений типа LMiS OR (присоединение реактива Гриньяра, восстановление гидридами, но не каталитическое гидрирование). Асимметрический атом углерода поворачивается так, чтобы карбонильная группа была фланкирована двумя наименьшими заместителями при этом атоме М — средний и S — наименьший) и чтобы наибольшая группа L) занимала заслоненное положение по отношению к R. Подход реагента осуществляется со стороны наименьшей группы S, как показано на рис. 1-24. Модель, изображенная на рис. 1-24, неприменима в тех случаях, когда одна из грунп, замещающих асимметрп- [c.43]

Оптические изо.меры отличаются только расположением атомов в пространстве, причем один изомер представляет собой зеркальное изображение другого. Наиболее общий тип оптической изомерии проявляется в молекулах, обладающих тетраэдрическим атомом углерода, связанным с четырьмя разными группами (асимметрический атом углерода). В молекуле хлорбром- [c.138]

Теорию пространственного расположения атомов в молекуле, т. е. стерео химическую теорию, разработали голландский ученый Вант-Гофф и французский ученый Лебедь. По этой теории, валентности каждого углеродного атома направлены к вершинам тетраэдра, в центре которого он расположен. На рисунке 73 показано расположение атомов в молекуле метана. Когда валентности атома углерода заняты разными атомами (и.ли гр5Т1пами атомов), такой атом углерода называют асимметрическим. Наличие его в молекуле и обусловливает оптическую изомерию. При этом разные атомы (или группы атомов) асимметрического углерода можно расположить двумя способами, как на рисунке 74, где буквами А, В, Д, Е обозначены атомы (группы атомов), соединенные с атомом углерода. На рисунке первая фигура представляет собой как бы зеркальное изображение второй, обе они похожи, как правая рука на левую. Но они несимметричны, и их нельзя совместить. Это и есть оптические антиподы. Таким образом, молекулы, содер кащие асимметрический атом углерода, могут существовать в виде двух оптических антипо- [c.336]

Далее из рис. 3 следует, что центр металлоценового кольца (точка пересечения главной оси с плоскостью изображения) является (воображаемым) хиральным центром и соответствует асимметрическому атому углерода в производных этана [22]. Однако такое упрощенное изобра кение имеет ряд недостатков возникают трудности при введении стереохимических обозначений R и S) для соединений с большим числом заместителей [например, для р-дизамещенных ферроценов (II) или для полизамещенных металлоценов ср. разд. III, Е, 1]. По этой причине, а также для большей четкости формул, особенно в случае различных типов металлоценов, мы будем применять более подробные (хотя тоже сокращенные) изображения, приведенные на рис. 1 (ср. также I — У). [c.53]

Оптическая (зеркальная) изомерия обусловлена наличием в молекуле асимметрич. атомов углерода или реже асимметрич. атомов других элементов. Один асимметрический атом углерода определяет существование двух зеркальноизомерных веществ, различающихся направлением вызываемого ими вращения плоскости поляризованного света при полной идентичности всех остальных физич. и всех химич. свойств. Число возможных оптич. стереоизомеров определяется числом асимметрич. атомов С в молекуле и составляет 2 , где п — число асимметрич. атомов углерода в молекуле. При нескольких асимметрич. атомах в молекуле появляется возможность образования диастереоизомеров, отличающихся таким сочетанием элементов асимметрии, при к-ром эти изомеры не относятся друг к другу, как предмет к своему зеркальному изображению. Поэтому они различаются не только вращением плоскости поляризации света, но и другими физич. и в нек-рой мере химич. свойствами. Примером диасте-реомеров могут служить винные кислоты. [c.525]

Дело в том, что два центральных атома углерода в этом, соединении. (отмеченные ) соединены каждый с четырьмя различными группировкамл и являются, таким образом, асимметрическими. Вещества, имеющие один асимметрический атом углерода, могут существовать в виде двух про-стравственно различных форм, отличающихся друг от друга, как предмет К его зеркальное изображение (как левая перчатка отличается от правой). Такие соединения не различаются по своим физическим свойствам (кроме направления вращения поляризованного света) и химическим свойствам (кроме взаимодействия с другими асимметрическими соединениями). Однако они могут иметь совершенно различные биологические свойства -т-одно из таких соединений может, например, подавлять микроорганизмы, а ед угое (его антипод) быть в этом отношении неактивным. Если в соеди-вент содержатся два асимметрических атома, оно может существовать в виде четырех пространственно различных форм, из которых только одна обладает сильным антибиотическим действием. Три остальные простран-ствеяно отличные от нее формы не действуют на микроорганизмы, но все они в разной мере токсичны. [c.120]

Но для соединений типа Сабвг, т. е. с асимметрическим углеродным атомом, размещение групп приводит к двум изомерным формам, так как из рис. 28 и 29 (а еще лучше на моделях) видно, что возможны два таких различнеыхположения этих четырех групп которые относятся друг к другу, как предмет к своему зеркальному изображению, и которые ни при каком положении не могут быть наложены друг на друга. Каждая из таких фигур не имет ни одной плоскости симметрии, откуда и название асимметрический атом углерода . Причем один изомер вращает плоскость поляризации вправо настолько же, насколько другой изомер вращает ее влево. [c.122]

Примеры, изображенные на рис. 2-1—2-4, умышленно подобраны из числа молекул, имеющих два повторяющихся структурных элемента, а именно циклобутановое кольцо с двумя или четырьмя втор-бутильными группами. Сама по себе е/пор-бутильная группа уже имеет асимметрический атом углерода. Тем не менее из четырех структур, показанных на рис. 2-1—2-4, только одна (рис. 2-4) обладает оптической активностью. Молекула, изображенная слева на рис. 2-1, имеет плоскость симметрии , делящую цикл пополам, как показано на рисунке. Ее зеркальное изображение (рис. 2-1, справа) можно совместить с исходной молекулой путем простого переноса влево. Молекула, показанная на рис. 2-2, обладает центром, или точкой, симметрии в центре кольца. Ее зеркальное изображение (рис. 2-2, справа) можно совместить с исходной молекулой поворотом кольца вокруг горизонтальной оси на 180°. В молекуле, изображенной на рис. 2-3, имеется зеркально-поворотная ось симметрии четвертого порядка , проходящая через центр цикла под прямым углом к нему. Ее зеркальное изображение (рис. 2-3, справа) можно совместить с исходной молекулой путем поворота кольца вокруг горизонтальной оси на 180° и вращения вокруг вертикальной оси на 90°. Наконец, молекула, представленная на, рис. 2-4, имеет ось симметрии второго порядка (простую) . Ее нельзя сов- местить с зеркальным изображением (рис. 2-4, справа), так что обе молекулы, изображенные на рис. 2-4, являются оптически активными. [c.17]

Было введено дополнительное условие, согласно которому в сахарах определяющим является асимметрический атом углерода, соседний с первичной спиртовой группой (но не с альдегидной группой). Поэтому (—)-треоза, изображенная на рис. 3-7, является 0-(—)-треозой, а (+)-треоза — Ь-(+)-трео-зой. Аналогично природная (+)-глюкоза, приведенная на рис. 3-15, называется В-( + )-глюкозой . Чтобы показать, что имеют дело с расширенной [c.94]

Все эти соединения, за исключением форм 7 и 8, построены симметрично и поэтому оптически недеяте тьны. Соединения 7 и 8 являются зеркальными изображениями друг друга и не совместимы, хотя в них нет асимметрического атома углерода. Их молекулы построены асимметрично, в данном случае имеет место так называемая молекулярная асимметрия. В этих формах (7, 8), в которых одинаковые заместители в положениях 1, 2 и 4 находятся по одну и ту же сторону плоскости цикла, каждый атом углерода циклогексанового кольца связан обеими кольцевыми валентностями с одним радикалом (пентаокси-метиленовая цепь), состоящим из двух структурно идентичных, но пространственно различных половин, т. е. половин, которые не являются зеркальными изображениями друг друга. [c.799]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология