Enantiomerler ve Diyasteromerler Arasındaki Fark Fark

Anonim

Stereokimya üzerine çalışan birçok kimya öğrencisinin zorluğu enantiomerler ve diastereomerler arasındaki ayrımla ortaya çıkmaktadır. Bunlar, aynı moleküler ve yapısal formüle sahip, ancak atomların farklı yönlenmesine sahip stereoizomerler olmasına rağmen farklı özelliklere sahip yaygın moleküler bileşiklerdir. Bu makale, sizi aydınlatmak için bu iki ortak bileşik arasındaki farkı ayrıntılı olarak ele alacaktır.

Önce, stereokimya nedir? Bir bileşikteki atomların mekânsal düzenlenişinin incelenmesi. Enantiomerler ve diastereomerler stereoizomerlerin bir parçasıdır - aynı yapısal ve molekül formülü, her birinin atomlarının farklı düzenlenmesiyle. Stereoizomerler, enantiomerler ve diastereomerlerden başka birçok bileşik içerebilir. Bunlar, konformerler ve atropizomerleri içerebilir. Diğerlerinin yanı sıra odak noktamız diastereomerler ve enantiyomerler.

Enantiomerler nedir?

Bunlar, birbirinin aynası olan kiral moleküllerdir ve üst üste binilebilir değildir. Kiral bir molekül, aynadaki görüntünün aynısı olmayan bir görüntüye sahiptir ve tipik olarak, ona bağlı 4 farklı atomlu bir karbon merkezi ile karakterizedir. Bu atomlar, bir molekülün bir kiral olarak nitelikli olması ve böylece bir enantiyomer olarak kimyasal olarak ayırt edilebilir olması gerekir. Farklı atomların bağlı olduğu tetrahedral karbona stereocenter denir. Şiral olarak kabul edilen karbon ile kalifikasyona girmeyen karbon arasındaki aşağıdaki farka bakın.

Enantiyomer moleküllerinin atomlarının mekansal düzeninde küçük bir fark olduğu için,

Cahn- Ingold-Prelog

adlandırma sistemi kuruldu. İki molekül aynı formüle ve atomların yapılandırılmasına sahip olduğundan onları tanımlamak için en düşük atom kütlesi ile en yüksek atom kütlesi arasındaki atomların saat yönünde yapılandırmasına bağlı olarak bir S ve diğer R'yi etiketlemek zorundayız. Örneğin brom, Klor, Flor ve hidrojenin sırasıyla saat yönünde iliştirilmiş bir stereocenter Karbon molekülü bir R atanır ve eğer saatin tersi yönünde, molekülün bir S atanır, çünkü brom en yüksek atomik kütleye sahiptir ve en düşük hidrojen. Bu atomların düzenlenmesi aslında molekülün özelliklerini belirlemeye yardımcı olur. Aşağıdaki bromokloroflorometan yapılarını göz önünde bulundurun: Hidrojenin ve floridin oryantasyonunun aynı fakat aynı molekül bileşiğinden farklı olduğu açıktır. Doğru molekülü kaç kere döndürdüğünüz önemli değil, sol molekül ile aynı oryantasyona asla sahip olamazsınız.Örneğin, Flor ve Hidrojen'i değiştirmeye çalışırsanız, Brom ve Klor da yerlerini değiştirir. Bu, enantiyomerlerin bindirilemez ve ayna görüntüleri kavramlarını açık bir şekilde açıklar.

Moleküllere isim vermek için kiral (Stereo merkez) S veya R harfi atanır. Bileşenler, dolayısıyla Flor, Klor, Brom, yüksek, düşük atomik kütle olarak 1,2,3 atanarak etiketlenir. Brom, En yüksek 1, Klor 2 ve Flor 3'tür. Dönme saat yönünde 1'den 3'e kadar ise, şiral merkez R, saat yönünün tersine ise S olarak gösterilir. Cahn-Ingold-Prelog sisteminin ayırt edici çalışma şekli budur enantiomerlerinin birbirinden ayrılması. 4 benzersiz ikame edicisi takılı bir şiral merkezle çalıştıkça basit hale gelir. Bir enantiyomer, 2'den fazla şiral merkeze sahip olabilir.

Enantiomerler molekülleri, atomların mekansal düzenlenmesi açısından birbirinden farklıdır; ancak aynı kimyasal ve fiziksel özelliklere sahiptirler. Dedi ki, aynı erime noktaları, kaynama noktaları ve daha birçok özelliği var. Moleküller arası kuvvetler aynıdır - aynı özellikleri açıklar. Fakat optik özellikleri farklıdır, çünkü polarize ışığı eşit miktarlarda olsa da zıt yönde döndürürler. Optik özellikteki bu fark, enantiyomer moleküllerini ayırt eder.

Diastereomerler nedir?

Bunlar birbirinin ayna görüntüleri olmayan ve üst üste binemeyen moleküllü stereoizomer bileşiklerdir. Diastereomerlerin mükemmel bir örneği, cis ve trans izomer yapılarına baktığınızda. Aşağıdaki cis-2-buten ve trans-2-buten yapılarına bakın:

Bileşikler aynıdır, ancak düzenleme farklıdır ve birbirlerinin aynalı görüntüleri değildir. CH

3

aynı yönde olduğunda bileşik cis ve diğeri Hidrojen atomuyla değiştirildiğinde, bileşiğe trans adı verilir. Ancak, cis ve trans yapıları diastereomerlerin tek örnekleri değildir. Birbirlerinin ayna görüntüleri olmayan atomların uzamsal düzenlemelerini gösterdikleri sürece bu moleküllerden bol miktarda var, ve bunlar tamamen hesaplanamaz. Enantiyomerlerin aksine, diastereomerlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri farklıdır. Diastereomerler, diğer moleküler yapı enantiyomer konfigürasyonlarını taklit edebilecekleri diğeri aynı konfigürasyona sahip iki stereosentere sahiptir. Bu, onları enantiyomerlerden ayıran şeydir, çünkü bu yapıların birbirinin ayna görüntüleri olabileceği bir şey yoktur. Aşağıdaki tabloda enantiomerler ve diastereomerler arasındaki temel farklılıklar kısaca özetlenecektir:

Enantiomerler

Diastereomerler

Bunlar birbirlerinin ayna görüntüleri olup üst üste binemezler birbirlerinin ayna görüntüleri ve bindirilebilir değildir
Onların moleküler yapıları genellikle R ve S ile ayırt edilerek ayırt edilir. Bir molekül, enantiyomer yapılarını taklit ederken diğeri aynı konfigürasyona sahiptir.Bu nedenle, isimlendirmeyi onları ayırmak için kullanmaya hiç gerek yoktur.
Aynı kimyasal ve fiziksel özelliklere sahip ancak farklı optik özelliklere sahip Farklı kimyasal ve fiziksel özelliklere sahip
Bir veya daha fazla stereocenter var İki stereosenkere sahip
Tüm enantiyomer ışıkları döndürse de optik etkinliğe sahiptir Karşıt yönde. Gün ışığını saatin ters yönünde döndürenler sola dönük olarak bilinirler ve saat yönünde dönenler sağa-sola çevrili olarak bilinirler. Fakat diğeri aynı deklastorotik ve sola döndürme miktarlarına sahip olduğunda, bu bir yarış karışımı ve dolayısıyla optik olarak pasif olarak kabul edilir. Tüm diastereomerler optik aktiviteye sahip değiller
Tamamlayın! Enantiomerler ve diastereomerler, aynı molekül ve yapısal formülle, ancak yapılarını oluşturan atomların farklı düzen / konfigürasyonuna sahip olan stereoizomerlerdir. Enantiyomer moleküllerinin birbirlerinin ayna görüntüleri olduğunu ve diastereomerlerin ayna görüntüleri olmadığını gördük. Her iki molekül de aşiret edilemez değildir.

Enantiomerler aynı kimyasal ve fiziksel özelliklere sahiptir ancak polarize ışığı zıt yönlerde döndürdüğü için optik özellikleri farklıdır. Öte yandan, tüm diastereomerler optik aktiviteye sahip değildir.

Enantiyomer yapılarının isimlendirilmesinin, şiral merkeze bağlı ikame edicilerin atomik kütlesi temelinde atıf yapılan R ve S isimlendirme sistemi ile nasıl açıldığını da gördük. Diastereomerlerde, sadece bir yapı R ve S konfigürasyonuna sahiptir, diğeri ise aynı konfigürasyonlara sahiptir. Onları enantiomer ayna görüntülerinden ayıran şey budur.