Оптически активные соединения с асимметрическими атомами 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]

Если в органическом соединении имеется асимметрический атом углерода, то его молекулы могут быть в двух энантиомерных формах, из которых одна является зеркальным отображением другой. Вещество оптически активно, т. е. вращает плоскость поляризованного света, если в нем преобладает одна из энантиомерных форм. По своим физическим и химическим свойствам, в частности реакционной способности, энантиомерные формы идентичны. Изучение продуктов превращения энантиомеров, в частности их оптической активности, в некоторых случаях помогает выяснить механизм химического превращения. Когда в реакцию вступает оптически активный реагент (энантиомер), то возможны 3 случая инверсия конфигурации, сохранение конфигурации и рацемизация. [c.318]

Оптическая активность проявляется только у соединений, имеющих асимметрический атом углерода — атом, [c.39]

Асимметрический атом углерода — главная, но не единственная причина оптической активности органических веществ. Асимметрическими могут быть и атомы других элементов — кремния, азота, фосфора, мышьяка, серы и др. Оптическая активность может появиться и без асимметрического атома, за счет асимметрии всей молекулы в целом (молекулярная асимметрия). В комплексных соединениях асимметрия часто возникает в октаэдрической пространственной структуре. [c.42]

Феномен был открыт Вальденом в 1895 г. Явление заключается в том, 410 когда атом или группа атомов при асимметрическом атоме углерода в оптически активных соединениях замещается па другой атом или группу, в продуктах реакции присутствует также производное оптического изомера исходного соединения [c.218]

В полученном соединении единственной причиной оптической активности является асимметрический азот, в то время как в соединениях, полученных Р. Г. Костяновским, имелся еще и асимметрический атом углерода. Энергетические барьеры инверсии для азиридинов различного строения следующие [c.580]

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]

При фитохимическом восстановлении кетонов в молекуле появляется асимметрический атом углерода, причем получающиеся спирты обычно оказываются оптически активными, что доказывает биологическую пр -фс>ду процесса. Восстановление альдегидов до первичных спиртов идет с очень хорошими выходами и достигает 80 и более процентов теоретического количества, в то время как кетоны дают только около 10% вторичных спиртов. Для вн (еления вторичных алкоголен продукт реакции обрабатывают раствором кислого сернистокислого натрия нлн фенилгидразина, которые дают с неизменившимся кетоном нелетучие или высококипящие соединения, легко отделяемые от образовавшегося алкоголя. [c.81]

В чем причина появления оптической активности у некоторых органических веществ Ответ на этот вопрос был дан на основании тетраэдрической теории Я. Вант-Гоффа и А. Ле-Беля (1874). Согласно этой теории оптической активностью обладают соединения, молекулы которых имеют асимметрическое строение. В состав таких молекул входит асимметрический атом углерода, т. е. атом, у которого все четыре валентности затрачены на соединение с различными атомами или группами атомов (рис. 21). Такая система не имеет ни одного элемента симметрии — ни центров, ни осей, ни плоскости. [c.204]

Особенностью реакции типа 8 2 является то, что продукт реакции остается оптически активным, если этим свойством обладал и исходный субстрат (хиральный центр — асимметрический атом углерода — отмечен звездочкой ) Реагент ( 0Н) атакует асимметрический атом углерода субстрата с тыла по отношению к галогену (так легче подойти, отсутствует межатомное отталкивание от атома галогена) По мере приближения реагента все три заместителя, отталкиваясь от него, уходят по другую сторону плоскости, проходящей через асимметрический атом углерода и перпендикулярной линии связи С-На1 В переходном состоянии три заместителя оказываются в этой плоскости, а атом углерода, атакуемый реагентом, переходит в sp -гибридное состояние, его р-орбиталь перекрывается одновременно с атомными орбиталями кислорода и хлора Максимальное перекрывание в этом случае возможно при расположении атомов О, С, С1 на прямой, перпендикулярной плоскости, в которой располагаются три заместителя Формирование обычной двухэлектронной двухцентровой связи О-С продукта реакции приводит к перемещению трех заместителей по другую сторону плоскости, и таким образом продукт реакции образуется в виде энантиомера, относящегося к противоположному по отношению к исходному соединению конфигурационному ряду Энергетический профиль Sn2 реакции показан на рис 16 1 [c.440]

Вант-Гофф на основании данных по оптической активности (вращению плоскости поляризации плоско-поляризованного светового луча) ряда органических соединений, содержащих так называемый асимметрический атом углерода [c.45]

Вопрос о структуре углеродного атома, имеющего в валентной оболочке 7 электронов, может быть решен путем исследования оптической деятельности соединений, получающихся в результате химической реакции, протекающей через стадию образования свободных радикалов, исходя из оптически деятельных веществ. При этом необходимо, чтобы асимметрический атом углерода во время процесса становился трехвалентным (С )- Если бы в результате реакции получились оптически активные продукты, то отсюда следовало бы, что свободные радикалы имеют около пространственную структуру если же в результате реакции получаются оптически недеятельные вещества и по каким-либо иным причинам исключена возможность рацемизации соединений в течение процесса, то можно предположить, что свободные радикалы имеют около О плоскостную струк-туру. [c.840]

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]

Вант-Гофф и французский ученый Ле Бель одновременно и независимо друг от друга опубликовали теорию, которая объясняла существование право- и левовращающих изомеров органических соединений. Они показали на большом количестве примеров, что все оптически активные вещества содержат так называемый асимметрический атом углерода. Асимметрическим они назвали такой атом углерода, все четыре валентности которого заняты различными атомами или группами атомов. Различия в оптических свойствах изомеров, утверждали они, обусловлены неодинаковым расположением в пространстве отличных друг от друга ато.мов и групп, связанных с асимметрическим атомом углерода. Поясним эти положения на примере молочной кислоты. [c.151]

Для огромного большинства органических соединений оптическая активность связана с наличием в их молекуле асимметрического атома углеро-д а. Асимметрическим атомом углерода, как известно, называется такой атом углерода, все четыре валентности которого насыщены различными атомами, атомными группировками или радикалами. Любое оптически активное соединение, как указывалось, может существовать в виде оптических изомеров, из которых одно будет вращать плоскость поляризации света вправо, а другое влево. В отношении других физических, а также химических свойств (за исключением биохимических) эти оптические антиподы не отличаются друг от друга. [c.25]

Подобные молекулы вращают плоскость поляризации света и являются оптически активными. Асимметрический атом углерода обычно является характерным структурным признаком оптической активности, хотя известны оптически активные соединения, не содержащие асимметрического атома углерода. [c.184]

Анион (А) имеет две возможности атаковать тетраэдрический асимметрический атом углерода оптически активного соединения со стороны, противоположной отщепляемой группе X, — атака с тыла и со стороны группы X — атака с фронта [c.192]

Стадия 3 возвращает нас к исходному соединению и при этом не затрагивается асимметрический атом углерода (О —Н замещается на О—Н). Однако конечный продукт является оптическим антиподом исходного продукта (потеря активности очень мала 33°—32° 18 = 42 ). Следовательно, наблюдается обращение конфигурации. Так как цикл включает три стадии, то обращение конфигурации происходит либо на одной из них, либо на всех трех. Однако две стадии протекают по механизмам, при которых конфигурация сохраняется (на стадии i сохраняется связь с меченым кислородом, на стадии 3 — с кислородом и радикалами при асимметрическом центре). [c.90]

При проведении реакции в присутствии большого избытка гидро-ксиламина концентрация последнего практически постоянна и реакция протекает по закону реакции первого порядка. -Карвон и продукт его превращения — оксим имеют асимметрический атом углерода (в формулах соединений он отмечен звездочкой) и, следовательно, оптически активны, причем их удельное вращение различно. Поэтому за ходом реакции можно следить по изменению угла а вращения плоскостй поляризации света раствором, в котором происходит реакция. Поскольку вращение, обусловленное каждым из оптически активных компонентов, пропорционально их концентрации, то применима формула (IV.28), которая в рассматриваемом случае имеет вид [c.140]

Комплекс первого строения содержит асимметрический атом углерода в отличие от второго, а потому должен обладать оптической активностью. Оказалось, что соединение Pttn U с соляной кислотой расщепляется на оптические антиподы, а следовательно, отвечает первой формуле. [c.81]

Все рассматривавшиеся до сих пор соединения имели вторичный асимметрический атом углерода типа R—СНХ— R. Между тем среди оптически активных природных веществ существует множество важных соединений с третичным асимметрическим углеродным атомом типа RR R" X. Подход к определению конфигурации таких соединений был указан в серии работ Фрейденберга [18]. Ключевым веществом послужила выделяемая из природных продуктов —)-шикимо-вая кислота, конфигурация которой известна по ее связи с глюкозой (о конфигурации глюкозы см. стр. 624) [c.196]

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]

Эфиры изоциановой кислоты также гидролизуются при нагревании с водной или спиртовой щелочью [23, 126, 251, 252], что имеет значение для соединений, чувствительных к действию кислот. Первоначальным продуктом такой обработки иногда являются щелочные соли карбаминовой кислоты КЫНСОО М+, которые обычно остаются в растворе. При подкисленип карбаминовые кислоты самопроизвольно декарбоксилируются, образуя амины [253]. При щелочном гидролизе изоциангруппы, присоединенной к асимметрическому атому углерода, может происходить рацемизация, но при кислотном гидролизе оптическая активность сохраняется [254]. [c.360]

Несимметрично замещенные по атому углерода оксазиридины имеют асимметрический атом углерода, и частичное разделение 2-бутил-З-изобутил-З-метилоксазиридина на оптические изомеры при стереоселективном окислении его в присутствии бруцина является доказательством циклического строения этих соединений. Оксазиридины с хиральностью, обусловленной только асимметрией при трехковалентном атоме азота, были получены окислением иминов оптически активными пероксикислотами, например ( + )-пероксикамфорной кислотой. Окисление пероксикислотами иминов, полученных из оптически активных аминов, дало высокие оптические выходы диастереомеров, что свидетельствует о хиральности как при атоме азота, так и в углеродной цепи исходного амина. [c.675]

При полимеризации этих мономеров под влиянием бутиллития образуются рацемические смеси. Для получения оптически активных полимеров необходимы метаялорганические соединения, содержащие асимметрический С-атом. В частности, пригоден комплекс литийбутила с /-мептиловым эфиром. Появление оптической активности означает преобладание одной из двух возможных энан-тиоморфных форм в полимере. Избирательное течение реакции роста указывает на регулирующую роль комплексного противоиона, включающего в свой состав асимметрический атом углерода. [c.361]

Многочисленные наблюдения показали, что все оптически активные соединения, содержащие карбонильную группу,—альдегиды, кетоны, кислоты и их производные,—могут рацемизоваться в том случае, если центр асимметрии находится по соседству с карбонильной группой и при асимметрическом атоме углерода имеется водородный атом. Так, например, легко рацемизуются молочная кислота СН —СНОН—СООН, а-аланин СНд-СНМНа—СООН, фенилхлор-уксусная кислота СвН —СНС1—СООН, еще легче—их эфиры, особенно в присутствии щелочей. [c.198]

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]

При рассмотрении соотношения конфигураций желательно пользоваться единой системой номенклатуры оптически активных соединений было сделано несколько попыток создания номенклатуры, которая охватывала бы конфигурации всех классов оптически активных соединений. Углеводы и близкие к ним вещества обычно обозначаются или l . в зависимости от соответствия их асимметрического атома углерода (с наивысшим порядковым номером) асимметрическому атому углерода в d-глицериновом альдегиде (I). Аминокислоты и близкие к ним вещества обозначают Dy и L , в зависимости от соответствия их а-углеродного атома соответствующему углеродному атому в серине (П). Индексы и S часто можно опустить, если это не вызовет путаницы Гсм. J. hem. So ., 5108 (1952) Bio hem. J., 42, 1 (1948) 52, I (1952)]. [c.166]

Особенно эффектные доказательства сохранения ближнего порядка в свободных изотактических молекулах содержатся в работах Пино и его сотрудников [ 6, i37j и других авторов [ 8, i39j fjQ исследованию оптической активности изотактических полимеров. В этих работах был синтезирован и изучен ряд полимеров оптически активных а-олефинов, т. е. полимеров типа (— Hj— HR—) . где R — оптически активный привесок, содержащий асимметрический атом углерода. Оказалось, что молекулы изотактических фракций таких полимеров обладают весьма большой оптической активностью молекулярная вращающая способность [М] указанных полимеров (т. е. угол вращения плоскости поляризации в расчете на моль мономерных единиц вращающего вещества) по абсолютной величине более чем на порядок превышает молекулярную вращающую способность аналогичных низкомолекулярных соединений (см. табл. 6. заимствованную из работы [ )- Знак оптической активности исследованных поли-а-олефинов определяется абсолютной конфигурацией асимметрического атома углерода мономера все полимеры (З)-а-олефинов характери- [c.116]

Поскольку пеницилламин (141) имеет асимметрический атом углерода и является оптически активным соединением, естественно, возник вопрос о его пространственной конфигурации. На основании ряда соображений было сделано предположение, что он относится к -ряду. Позднее это было строго доказано путем изучения взаимодействия пеницилламина с фенилизоцианатом [c.98]

В отличие от декарбоксиусниновой (342) и уснетиновой (.334) кислот усниновая кислота является оптически активным соединением, откуда следует, что асимметрический атом углерода должен входить в состав алициклической части ее молекулы. Кроме того, было установлено, что усниновая кислота не способна рацемизироваться при растворении в водном растворе щелочи. Последнее наблюдение свидетельствует о том, что ее асимметрический атом углерода не входит в состав тех группировок, которые могут подвергаться энолизации. Все это говорит в пользу того, что асимметрическим должен быть тот углеродный атом, при котором находится ангулярная метильная группа [см. формулы (333) = (349)]. Этому утверждению в известной мере противоречит лишь склонность усниновой кислоты легко подвергаться рацемизации при нагревании с инертными растворителями. [c.261]