- Epimetrų charakteristikos
- Mokymai
- Tautomerizacija
- Pavyzdžiai
- Gliukozės anomerai
- Mentolio izomerai
- Nuorodos
Kad epimerai yra diastereoizomerai, kurioje tik vienas iš jos achiralinių centrai skiriasi nuo erdvinės konfigūracijos; skirtingai nuo enantiomerų, kur visi achiraliniai centrai yra skirtingos konfigūracijos ir atspindi veidrodinių vaizdų, kurie negali būti dedami vienas ant kito, porą.
Likę diastereoizomerai (pavyzdžiui, geometriniai izomerai) gali turėti daugiau nei du centrus su skirtinga konfigūracija. Taigi didelė dalis stereoizomerų yra diastereoizomerai; o epimerai yra daug mažiau, bet ne dėl šios priežasties, mažiau svarbūs.
Šaltinis: Gabrielis Bolívaras
Tarkime, kad struktūra su juodų atomų skeletu, sujungtu su raidėmis A, B, C ir D (viršutinis vaizdas). Taškinė linija rodo veidrodį, parodydama, kad aukščiau esančios molekulių poros nėra enantiomerai, nes visi jų chiraliniai centrai turi vienodą konfigūraciją; išskyrus pirmąjį centrą, susietą su raidėmis B ir D.
Kairėje esančios molekulės raidė D yra nukreipta į dešinę pusę, o molekulės raidė D dešinėje - kairė. Norėdami sužinoti, kokia bus kiekvieno konfigūracija, naudokitės „Cahn-Ingold-Prelog“ sistema (RS).
Epimetrų charakteristikos
Pagrindinė epimerų savybė yra vien achiraliniame (arba stereogeniniame) centre. Pakeitus D ir B erdvinę orientaciją, konformeriai gali būti stabilesni ar nestabilūs; y., dėl vieningų jungčių sukimosi du atomai ar didelių gabaritų atomų grupės susitinka arba nutolsta.
Žvelgiant iš šios perspektyvos, vienas epimeras gali būti daug stabilesnis už kitą. Tas, kuris sukdamas saitus sukuria stabilesnes struktūras, bus epimeras, turintis didžiausią polinkį formuotis pusiausvyroje.
Grįžtant prie raidžių, D ir B gali būti labai nepatogios, o C yra mažas atomas. Tuomet dešinėje pusėje esantis epimeras yra stabilesnis, nes D ir C, randami kairėje nuo pirmųjų dviejų centrų, patiria mažiau sterilių kliūčių.
Mikroskopiškai tai tampa būdinga nagrinėjamai epimerai; tačiau makroskopiškai skirtumai pabrėžiami ir, pavyzdžiui, turintys skirtingus lydymosi taškus, lūžio rodiklius, BMR spektrus (be daugelio kitų savybių).
Bet biologijos ir fermentų katalizuojamų reakcijų srityje epimerai skiriasi dar labiau; vieną gali metabolizuoti organizmas, o kitą - ne.
Mokymai
Kaip formuojami epimerai? Vykstant cheminei reakcijai, vadinamai epimerizacija. Jei abu epimerai stabilumo atžvilgiu labai nesiskiria, nustatoma epimerizacijos pusiausvyra, kuri yra ne kas kita, kaip tarpusavio sąveika:
EpA <=> EpB
Kur EpA yra epimeras A, o EpB yra epimeras B. Jei vienas iš jų yra daug stabilesnis už kitą, jo koncentracija bus didesnė ir sukels tai, kas vadinama mutarotacija; y., jis galės pakeisti poliarizuotos šviesos pluošto kryptį.
Epimerizacija gali būti ne pusiausvyra, todėl negrįžtama. Tokiais atvejais gaunamas raceminis EpA / EpB diastereoizomerų mišinys.
Epidemijos sintetinis kelias skiriasi priklausomai nuo naudojamų reagentų, reakcijos terpės ir proceso kintamųjų (katalizatorių naudojimas, slėgis, temperatūra ir kt.).
Dėl šios priežasties kiekvienos epimerio poros formavimasis turi būti tiriamas atskirai nuo kitų; kiekvienas su savo cheminiais mechanizmais ir sistemomis.
Tautomerizacija
Iš visų epimerų susidarymo procesų kaip bendrą pavyzdį galima laikyti dviejų diastereoizomerų tautomerizaciją.
Tai sudaro pusiausvyra, kurioje molekulė įgyja ketono (C = O) arba enolio (C-OH) formą. Pakeitus ketoninę formą, keičiasi anglies, esančios greta karbonilo grupės (jei ji yra chiralinė), konfigūracija, susidarant epimerams.
Aukščiau paminėto pavyzdžio yra cis-decalone ir trans-decalone pora.
Šaltinis: Jü, iš „Wikimedia Commons“
Cis-decalone struktūra parodyta aukščiau. H atomai yra dviejų žiedų viršuje; o trans-decalone vienas yra virš žiedų, o kitas yra žemiau. C = O grupės kairėje esanti anglis yra chiralinis centras, taigi ir ta, kuri skiria epimetrus.
Pavyzdžiai
Gliukozės anomerai
Šaltinis: „miguelferig“, iš „Wikimedia Commons“
Viršutiniame paveikslėlyje yra dviejų D-gliukozės anomerų furaniniai žiedai: α ir β. Iš žiedų matyti, kad OH grupės prie anglies 1 randamos ta pačia kryptimi kaip ir gretimas OH, α anomere, arba priešingomis kryptimis, kaip ir β anomere.
Abiejų anomerų Fišerio projekcijos (vaizdo dešinėje) padaro dar aiškesnį skirtumą tarp dviejų epimerų, kurie patys yra anomerai. Tačiau du α anomerai gali turėti skirtingą erdvinę konfigūraciją viename iš kitų anglies atomų, todėl jie gali būti epimerai.
Α-anomero Fišerio projekcijoje C-1 OH grupė „žvelgia“ į dešinę, o β anomeryje - „atrodo“ į kairę.
Mentolio izomerai
Šaltinis: Rolandas Matternas, per „Wikimedia Commons“
Paveikslėlyje parodyti visi mentolio molekulės stereoizomerai. Kiekviena skiltis žymi enantiomerų porą (atidžiai stebėkite), o eilutės atitinka diastereoizomerus.
Taigi, kas yra epimerai? Jie turi būti tie, kurie beveik nesiskiria vienos anglies erdvinėje padėtyje.
(+) - mentolis ir (-) - neoizomentolis yra epimerai, be to, diastereoizomerai (jie nėra tame pačiame stulpelyje). Jei atidžiai pažiūrėsite, tiek -OH, tiek -CH3 grupėse išeina iš plokštumos (virš žiedo), bet (-) - neoizomentholyje izopropilo grupė taip pat nukreipta iš plokštumos.
Ne tik (+) - mentolis yra epimerinis iš (-) - neoisomentolio, bet ir (+) - neomentolis. Pastarasis skiriasi tik tuo, kad -CH 3 grupė nukreipta žemyn į plokštumą. Kiti epimerai yra:
- (-) - izomentolis ir (-) - neomentolis
- (+) - izomentolis ir (+) - neomentolis
- (+) - neoizomentolis ir (-) - neomentolis
- (+) - neomentolis ir (-) - neoisomentolis
Šie stereoizomerai yra praktinis pavyzdys, paaiškinantis epimerų sąvoką, ir jūs galite pastebėti, kad iš kelių diastereoizomerų daugelis gali atskirti tik vieną asimetrinę ar chiralinę anglį.
Nuorodos
- Grahamas Solomonsas TW, Craigas B. Fryhle'as. (2011). Organinė chemija. (10 -asis leidimas). „Wiley Plus“.
- Carey F. (2008). Organinė chemija. (Šeštas leidimas). Mc Graw Hill.
- Urugvajaus „Educa“ kabinetai. (sf). Epimerai. Atkurta iš: aulas.uruguayeduca.edu.uy
- Vikipedija. (2018 m.). Epimeris. Atkurta iš: en.wikipedia.org/wiki/Epimer
- „Fray JM“ (2014 m.). Epimerio susidarymo amidų jungimosi reakcijose tyrimas: eksperimentas pažengusiems bakalaurams. Chemijos mokykla, Notingemo universitetas, University Park, Notingemo NG7 2RD, Jungtinė Karalystė. J. Chem. Educ., 2014, 91, 1, 136–140
- Reist & col. (devyniolika devyniasdešimt penki). Racemizacija, enantiomerizacija, diastereomerizacija ir epimerizacija: jų reikšmė ir farmakologinė reikšmė. Chiralumas 7: 396–400.