Глицериновый альдегид оптическая изомерия

Из общей формулы аминокислот следует, что в тех случаях, когда R не связан с —Н, —NH2 или —СООН, а-углеродный атом аминокислоты будет асимметрическим, и поэтому следует ожидать наличия стереоизомеров аминокислот. Как мы видели, в качестве исходного вещества, со строением которого сравнивают строение углеводов (когда речь идет об оптической изомерии), является глицериновый альдегид. Для аминокислот таким стандартом является L-серин (левовращающий серин),. содержащийся во всех белках [c.185]

В последние годы найдены методы физического исследования пространственного строения асимметрических молекул, позволившие установить для ряда соединений абсолютную конфигурацию оптических антиподов, т. е. действительное пространственное расположение групп в правовращающем и левовращающем изомерах. Оказалось, что абсолютные конфигурации (+)- и (—)-глицериновых альдегидов совпадают с первоначально принятыми условными конфигурациями 0(+)- и (—)-глицериновых альдегидов. Отсюда следует, что и относительные конфигурации D(—)- и (+)-молочных кислот, так же как относительные конфигурации других соединений D- и -рядов, правильно отражают действительное пространственное строение и являются их абсолютными конфигурациями. [c.204]

Оптическая изомерия, при которой число изомеров (энантиомеров) зависит от количества асимметрических атомов углерода в молекуле и может быть рассчитано по формуле общее число энантиомеров = 2 , где п - число асимметрических центров. Очевидно, число энантиомеров очень велико, так, для глюкозы оно равно 2 = 16. Принадлежность оптических изомеров к О- или -ряду определяют по положению ОН-группы у атома углерода, наиболее отдаленного от карбонильной группы, и сравнивая конфигурацию моносахаридов с конфигурацией глицеринового альдегида в качестве стандарта. [c.64]

Конфигурация оптических изомеров глицеринового альдегида и их отнесение к О- или -ряду может быть представлена следующим образом [c.151]

Долгое время не были известны методы, позволяющие установить, какую именно из проекционных формул, выражающих зеркальное строение оптических антиподов, следует приписать правовращающему или левовращающему изомеру. Формулы, которыми обозначали пространственное строение оптических изомеров (например, приведенные выше формула I для левовращающей и формула II для правовращающей молочной кислоты), первоначально выражали лишь их относительную конфигурацию. Последнюю устанавливали, сравнивая конфигурацию данного соединения с конфигурацией оптически активного соединения, условно принятого за стандартное (ключевое). По предложению М. А. Розанова (1906), в качестве такого соединения был принят глицериновый альдегид — вещество с одним асимметрическим атомом углерода, существующее в виде правовращающего и левовращающего антиподов. Условились правовращающий глицериновый альдегид изображать в виде приведенной ниже формулы III и назвали его D (+)-изомером, а левовращающий — формулой IV, и назвали его Ц—)-изомером [c.203]

В табл. 1 приведена классификация 20 аминокислот, обычно входящих в состав белков. Все они являются а-аминокислотами. Общая конфигурация a-L-аминокислоты схематически изображена справа от заголовка таблицы. Из схемы видно, что тетраэдрический атом углерода связан с четырьмя различными группами в зависимости от расположения этих групп аминокислота приобретает одну из двух различных, не совмещающихся при наложении форм, каждая из которых является зеркальным отображением другой (так называемые изомерные формы, или изомеры). В состав белков входят только L-аминокислоты, получившие такое название потому, что конфигурация их соответствует конфигурации L-глицеринового альдегида. Знак вращения плоскости поляризации при прохождении поляризованного света через раствор L-аминокислоты зависит от величины pH раствора и длины волны света. Если вообразить, что положительно заряженную аминогруппу (NH ) L-аминокислоты мы возьмем в левую руку, а карбоксил-анион (С00 ) — в правую, то и атом Н и остаток R будут направлены вверх, но таким образом, что группа R окажется расположенной сзади нас, а атом Н — перед нами. Конфигурацию L-аминокислоты можно также наглядно изобразить следующим образом если вытянуть левую руку и расположить перпендикулярно друг другу большой, указательный и средний пальцы, то их кончики будут представлять собой соответственно атом водорода, аминогруппу и карбоксил-анион, а остаток R будет направлен вдоль руки (для изображения D-аминокислоты нужно взять правую руку). Различия между L- и D-изомерами особенно существенны в тех случаях, когда происходит их взаимодействие с оптически активными поверхностями. Заметим, что обычно L-аминокислоты имеют более горький вкус, чем их D-антиподы. [c.12]

При отражении в зеркале формул, полученных из правовращающего глицеринового альдегида О-тетроз получим формулы их оптических изомеров. Напомним, что структуры оптических изомеров никаким движением в пространстве совместить нельзя. Условились относить к В-ряду все те моносахариды, у которых расположение атомов и групп вокруг атомов углерода, наиболее удаленного от карбонильного, такое же, как и у В-глицеринового альдегида. Наращивая цепочку атомов углерода, каждый раз прибавляем группу СНОН к тому концу, где находится карбонил (т. е. мы превращаем СНО в СНОН, а добавленный атом углерода появляется в виде СНО), и следим за тем, чтобы конфигурация вокруг ассиметричного атома С, принадлежавшего в исходном веществе глицериновому альдегиду, оставалась неизменной. Отразив все написанные по этому принципу формулы в зеркале, мы, очевидно, получим весь набор углеводов, принадлежащих к В-ряду. [c.46]

Для внесения единообразия в номенклатуру и способ изображения оптических изомеров аминокислот в качестве исходного вещества предпочитают брать молочную кислоту. Известны Ь- и В-молочные кислоты, которые могут быть сопоставлены с Ь- и В-глицериновыми альдегидами [c.26]

Оптические изомеры (антиподы) различаются не только знаком вращения, но и расположением заместителей у асимметрического атома углерода, т. е. конфигурацией. Было условно принято, что оптически активные соединения, у которых гидроксил в проекционной формуле находится справа от асимметрического атома углерода, относятся к 0-ряду, а слева — к Ь-ряду. В качестве такого стандарта был выбран глицериновый альдегид (М. А. Розанов, 1906) [c.206]

У обычного естественного луча колебания световой волны происходят во всех плоскостях, перпендикулярных направлению света. Луч, у которого эти колебания происходят только в какой-то одной плоскости, называют поляризованным, а плоскость, в которой происходят колебания, — плоскостью колебаний. Плоскость, перпендикулярная ей, называется плоскостью поляризации. Некоторые кристаллы обладают способностью пропускать свет одного определенного колебания. После прохождения такого кристалла луч света становится поляризованным. Вещества, способные изменять плоскость поляризации, называют оптически активными веществами, а неспособные — оптически неактивны-м и. При прохождении поляризованного света через оптически активное вещество происходит поворот плоскости поляризации на некоторый угол, называемый у г л ом вращения плоскости поляризации. Вращение называют правым и считают положительным (+), если оно происходит по часовой стрелке, когда смотрят навстречу лучу, и левым и считают отрицательным (—), если оно происходит против движения часовой стрелки. Перед названием или химической формулой правовращающего соединения обычно ставят букву (1, а левовращающего — букву I. Оптически неактивную эквимолекулярную смесь право- и левовращающих изомеров называют рацемическим соединением. Перед их названием помещают обе буквы, например рацемат яблочной кислоты называется /-яблочной кислотой. Прописные буквы О и Ь перед названием или формулой оптически активного соединения (обычно моносахарида или а-аминокислоты) указывают на его принадлежность к стерическим рядам О- или -глицеринового альдегида, который выбран как соединение сравнения. К О-ряду относят соединения, которые можно получить из )-формы глицеринового альдегида, а к -ряду — из его -формы [c.154]

Представить себе пространственное строение оптических изомеров альдоз удобнее всего, если выводить их из глицеринового альдегида. Он существует в виде двух антиподов [c.321]

Если отразить в зеркале написанную пространственную формулу глицеринового альдегида, то получится формула его оптического антипода, т. е. левовращающего изомера [c.46]

Таким образом, левый и правый изомеры глицеринового альдегида являются зеркальными, или оптическими, антиподами. Глицериновый альдегид является примером асимметричных молекул, дающих своеобразный вид пространственной изомерии. [c.63]

Различия между зеркальными антиподами могут проявляться только в таких соединениях, которые асимметричны по своему характеру и в которых имеется выбор между левым и правым направлениями. В обычных химических реакциях левые и правые стереоизомеры тождественны. Однако такие изомеры обладают способностью вращать плоскость поляризации света в разных направлениях на определенный угол. Условились считать, что глицериновый альдегид, имеющий гидроксил с левой стороны 2-го углерода, вращает плоскость поляризации влево и относится к оптическим изомерам /-ряда, а глицериновый альдегид с правым гидроксилом вращает плоскость поляризации вправо и относится к оптическим изомерам -ряда. [c.63]

Еще задолго до ее точного установления приведенную выше конфигурацию (4-)-глицеринового альдегида условно приписывали правовращающему изомеру этого соединения. Впоследствии это послужило стандартом для конфигураций всех оптически активных веществ. При помощи методов, которые будут описаны в другом месте, были определены конфигурации большого числа оптически активных соединений относительно стандартной конфигурации (-1-)-глицеринового альдегида (см. том II, Стереохимия II ). [c.34]

В ряде случаев, когда в молекуле имеется несколько асимметрических атомов углерода или содержатся такие заместители, которые оказывают влияние на оптические свойства вещества в растворе, пространственная конфигурация молекул, т. е. взаимное расположение заместителей при асимметрических атомах углерода, и фактическое вращение плоскости поляризации света в растворах не совпадают. В связи с этим необходим был стандарт для сопоставления конфигурации молекул различных оптически активных веществ и обозначения их оптических свойств. М. А. Розанов в 1906 г. предложил в качестве стандарта избрать глицериновый альдегид и обозначать изомер, в котором гидроксильная группа у асимметрического атома углерода стоит справа как )-изомер, а если гидроксил слева — как .-изомер. Поэтому полное обозначение должно иметь два символа D- или L- как указание на конфигурацию (принадлежность к ряду), а также (+) и (—) — направление вращения плоскости поляризации, например [c.292]

Изомеры такого типа называются еще оптическими антиподами, но чаще всего — энантиомерами. Их физические и химические свойства одинаковы, кроме знака вращения плоскости поляризации один изомер вращает вправо (+ или d- от dexter — правый), другой — на такой же угол апево (- или /-от laevus — левый). Кроме того, энантиомеры часто различаются биологическим действием и в некоторых случаях формой кристаллов кристаллы правого и левого изомеров выглядят как предмет и его зеркальное изображение. Смесь равных количеств правого и левого изомеров в силу компенсации вращения оптически неактивна и называется рацемической формой или рацематом и обозначается ( ) или (dl). Буквы D и L не обозначают правого или левого вращения, а говорят о принадлежности к D и L-стерическим рядам, стандартом для которых условно приняты изомеры глицеринового альдегида, знак вращения плоскости поляризации ставится в скобках после D или L. [c.70]

Оптическая изомерия вещества обусловливается существованием асимметричных молекул, конфигурации которых являются как бы зеркальным отражением друг друга. Так, например, глицериновому альдегиду СзИбОз соответствуют два реально существующих вещества — й-и /-глицериновые альдегиды [c.147]

Как было найдено впоследствии, обратная реакция представляет собой первую стадию ферментативного распада )-фруктозы до этилового спирта и двуокиси углерода. Получающаяся в результате кето-гексоза имеет три асимметрических атома углерода, и, следовательно, теоретически возможно образование восьми оптических изомеров. Однако альдегидный компонент реакции конденсации имеет асимметрический атом, и это определяет ход присоединения диоксиацетона к альдегидной группе. Глицериновый альдегид, участвующий в синтезе, является рацематом, но поскольку по правилу асимметрического синтеза каждый энантиомер направляет альдольную конденсацию пространственно специфично, то в результате образуется только половина теоретически возможных изомеров. Таким образом получаются два вещества, обладающие различными физическими свойствами — а- и р-ак-розы каждая из этих акроз представляет собой рацемическую смесь энантиомеров. Суммарный выход а-акрозазона составляет около 1,5%. [c.549]

Правовращающие и левовращающие оптические изомеры обозначают соответственно буквами d тл I перед названием соединения, например /-Лнмонен /-Лимонен. Перед названием вещества, представляющего собой оптически, неактивный рацемат, ставится обозначение dl например, //-Лимонен. Символами о и L перед названием соедннения обозначают не направление вращения плоскости поляризации, а пространственную конфигурацию асимметрических молекул этого соединения и соответственно его принадлежность к стернческим рядам D-глицеринового альдегида и ь-глицерниового альдегида. В этом случае правое нлн левое вращение плоскости поляризации, присущее соединению с D- или L-конфигурацией, обозначается соответственно знаками (+) или (—) в скобках например d(—)-Фруктоза ь( + ) Аланин. Рацематы зеркальных изомеров D-ряда и L-ряда могут быть обозначены символом dl например DL-Молочная к-та. [c.120]

Вопрос об абсолютной конфигурации — это один из интереснейших и сложнейших вопросов органической химии. Конфигурации сахаров и полисахаридов уже известным образом скоррелированы, привязаны к оптическим изомерам глицеринового альдегида. Установлены конфигурации всех аминокислот, но в отношении конфигурации стероидов до 1953 г. ничего определенного не было известно. Отдельные лопытки, предпринятые Рейхштейном, не дали удовлетворительных результатов. Только в 1953 г. благодаря работам Прелога (Швейцария) в этот вопрос внесена [юлная ясность. Прелог начал исследование с асимметрического синтеза Марквальда и Маккензи, повторил в больших масштабах их опыты и пришел к интересным выводам. [c.423]

Для обозначения относительной конфигурации оптических изомеров используют 0,Ь иоменклатуру. В этой номенклатуре за стандарт приняты энантиомеры глицеринового альдегида. [c.32]

В основу номенклатуры сахаров положены тривиальные названия моносахаридов состава С Н2 0 с прямой цепью углеродных атомов ксилоза, рибоза, глюкоза, фруктоза и др. Наименованиям кетоз придается окончание -улоза, например кетоза Сд-пентулоза. Всем моносахарам присуща конфигурационная (оптическая) изомерия, т. е. они существуют в двух энантиомерных формах о и Ь. Принадлежность моносахаридов к О- или ь-ряду определяется по расположению ОН-группы у последнего (считая от альдегидной или кетогруппы) хирального атома углерода. В качестве стандарта сравнения конфигурации асимметрического атома углерода предложено использовать изомер глицеринового альдегида. Названный о-глицериновым альдегидом изомер вращает плоскость поляризованного света вправо, а его зеркальное отражение антипод — ь-глицериновый альдегид — влево [c.223]

Физические и химические свойства. Глицериновый альдегид — бесцветное сиропообразное вещество со сладким вкусом, легко растворяется в воде. Молекула глицеринового альдегида содержит асимметрический атом углерода и является хиральной. Известны два энантиомера глицеринового альдегида, они оптически активны. Один нз них, (-Ь)-изомер, вращает плоскость поляризации света вправо, а другой, (—)-изомер, влево. Правовращающий изомер обозначают буквой Ь, а левовращающнй — Установлена абсолютная конфигурация О- и -изомеров глицеринового альдегида [c.500]

Удельное вращение плоскости поляризации света [а] выражается в угловых градусах. Приводится для )-линии натрия при температуре (в °С), указанной верхним индексом при численном значении угла вращения. Знаки + и — перед этим значением обозначают соответственно правое (т. е. по часовой стрелке) или левое (против часовой стрелки) вращение затем в скобках обычно указаны концентрация оптически активного вещества (в г на 100 мл растворителя или в %) и растворитель, в котором проводилось определение (если растворитель не обозначен — определение проводилось в воде). Правовращающие и левовращающие оптические изомеры обозначают соответственно буквами d а I перед названием соединения, например -Лимонен /-Лимонен. Перед названием вещества, представляющего собой оптически неактивный рацемат, ставится обозначение dl , например, /-Лимонеи. Символами о и I- перед названием соединения обозначают не направление вращения плоскости поляризации, а пространственную конфигурацию асимметрических молекул этого соединения и соответственно его принадлежность к стерическим рядам о-глицеринового альдегида и ь-глицерииового альдегида. В этом случае правое или левое вращение плоскости поляризации, присущее соединению с о- или ь-конфигурацией, обозначается соответственно знаками (-Ь) или (—) в скобках например и(—)-Фруктоза ь(+)-Аланин. Рацематы зеркальных изомеров с-ряда и ь-ряда могут быть обозначены символом оь напрнмер ОЬ-Молочная к-та. [c.120]

Кетозы содержат на один асимметрический атом меньше, чем соответствующие им альдозы, и поэтому имеют меньшее число оптических изомеров. А именно кетотетрозы — 2, кето-пентозы — 2 = 4, кетогексозы — 2 = 8 и т. д. Оптические изомеры кетоз, так же как и альдоз, относят к двум рядам ЬлО. Принадлежность к В- или -ряду определяется по расположению гидроксила у последнего (считая от группы С=0) асимметрического атома углерода, соответствующего исходному глицериновому альдегиду [c.466]

Абсолютные конфигурации оптических изомеров от носятся к двум рядам О и I как производные эталонов, т есть О- и -глицериновых альдегидов Знак вращения принадлежность к I)- и 1-ряду (или К- и 5-ряду) не совпа дают, знак определяется в каждом случае эксперименталь но Если два или несколько соединений имеют три замес тителя, одинаково ориентированных вокруг четвертого, т говорят, что такие соединения имеют одинаковую относи тельную конфигурацию (например, эпимеры в углеводах см главу XXIII) [c.122]

Э. Фишер йредложил исйользовать в качестве соединения, по сравнению с которым следует устайавливать относительную конфигурацию, о-(+)-глицериновый альдегид. Позже было доказано,. что О-(+)-глицериновый альдегид в том вИде, в котором он изображался Фишером, может быть использован и для установления реального расположения заместителей в молекуле (абсолютная конфигурация). Если молекула имеет два или несколько равноценных асимметрических центров, то в этих случаях существуют еще и оптически неактивные формы (жезо-формы). Винная кислота существует в виде следующих оптических изомеров [c.267]

Относительная конфигурация молочной кислоты была определена превращением (+)-глицеринового альдегида в (—)-молочную кислоту без нарушения связей асимметрического углеродного атома. Подобным образом были установлены относительные конфигурации многих веществ. На рис. 6.21 приведены реакции, использованные для превращения В-(+)-глицеринового альдегида в смесь мезо- и (—)-винных кислот. Отсутствие оптической активности лезо-изомера позволило легко идентифицировать каждый из двух полученных диастереомеров. Этим опытом устанавливается конфигурация обоих асимметрических атомов (—)-винной кислоты относительно О-глицери-иового альдегида, а также и конфигурация асимметрических углеродных атомов (Н-)-виниой кислоты. [c.148]

Оптически деятельные изомеры глицеринового альдегида представляют собой сиропы, не показывающие мутаротации и гладко димери-зующиеся. Рацемическая смесь образует кристаллы (т. пл. 70°), также превращающиеся в димер (т. пл. 142°). Строение последнего аналогично строению димера гликолевого альдегида. В водном растворе преобладают мономеры, вступающие во многие характерные реакции моносахаридов например, при взаимодействии с бромистым водородом в уксусной кислоте образуется ацетобромпроизводное [c.240]

Для оксикарбонильных соединений (диоксикислот, сахаров) в качестве моделей сравнения для отнесения оптически активного вещества к О- или 1-рЯду выбраны соответственно 0 + ). и (—)-глицериновый альдегид. Если проекцию тетрйэдрической модели глицеринового альдегида изобразить так, чтобы карбонильная группа была направлена вверх, то изомер с гидроксильной группой ОН справа от асимметрического атома углерода обозначают символом О, а его антипод— [c.154]

Синтетически фруктоза была впервые получена Эмилем Фишером. Конденсируя глицериновый альдегид, он получил так называемую-акрозу, которая представляет собой не что иное как оптически недеятельную эквимолекулярную смесь d-j-1-фруктозы. Если раствор акрозы подвергнуть действию пивных дрожжей, то сбраживается, главным, образом, правый изомер и в остатке получается 1-фруктоза. [c.287]

Долгое время не существовало метода для определения абсолютной, или реальной, конфигурации асимметрических атомов оптически активной молекулы. Картины интерференции, полученные при прохождении рентгеновских лучей через изомеры ( + ) и (—) любого вещества, тождественны. Однако если произвести фазовое запоздание при дифракции некоторых атомов за счет их возбуждения рентгеновскими лучами подходящей длины волны, то интенснвности дифракций, наблюдаемых у двух исследуемых антиподов, уже не тождественны и, таким образом, становится возможным их различить. В данном случае работали со смешанным тартратом натрия и рубидия ( + ), применяя линию Ка циркония, которая возбуждает атом рубидия (Ж. М. Бижвоет, 1954 г.). При этом устаиовлено, что правовращающая винная кислота обладает в действительности конфигурацией, тождественной условной конфигурации, давно применяемой в стереохимии и изображенной приведенными ниже формулами. Эта конфигурация соответствует конфигурации (4-)-глицеринового альдегида таким образом, все относительные конфигурации, установленные на основании правила Э. Фишера, соответствуют случайно реальным конфигурациям молекул (об этих важных стереохимических соотношениях см. том II, Стереохимия II ). [c.34]

Стереоизомерия. В молекулах моносахаридов имеются асимметрические атомы углерода, вследствие этого существует большое количество стереоизомеров простых сахаров (оптических изомеров). Глицериновый альдегид существует в двух изомерных формах (см. стр. 292) В- и -глицериновые альдегиды. Более сложные моносахариды имеют несколько асимметрических атомов углерода, и количество их возможных стереоизомеров (Л ) возрастает согласно формуле N = 2", где п — количество асимметрических атомов углерода. Так, у альдотетроз (имеющих два асимметрических атома углерода) существует четыре стереоизомера, у альдопентоз — восемь и т. д. [c.318]

К названию всякого оптически деятельного вещества всегда придают обозначения f или / , которые действительно иногда указывают на правое или левое направление вращения плоскости поляризации света. Но в группе чоносахаридов в целях систематизации в основу обозначений отдельных vtoH03 положен другой принцип, а именно конфигуративной связи моносахаридов. Исходным соединением для этого взят относящийся к группе триоз глицериновый альдегид, который, имея в молекуле один асимметрический углеродный атом, существует в виде двух оптических изомеров, для право- и левовращающей формы которых условно приняты следующие ( юрмулы [c.147]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология