Charakteristikos, mokymai ir pavyzdžiai



The epimers jie yra diastereoizomerai, kuriuose tik vienas iš jų chirurginių centrų skiriasi nuo erdvinės konfigūracijos; skirtingai nuo enantiomerų, kur visi chirurginiai centrai turi skirtingas konfigūracijas ir atstovauja porą veidrodžio vaizdų, kurie negali sutapti vienas su kitu.

Likę diastereoizomerai (pavyzdžiui, geometriniai izomerai) gali turėti daugiau nei du centrus su skirtingomis konfigūracijomis. Todėl didelis procentas stereoizomerų yra diastereoizomerai; o epimetrai yra daug mažiau, bet ne tokie svarbūs.

Tarkime, kad struktūra su juodųjų atomų skeletu, susietu su raidėmis A, B, C ir D (viršutinis vaizdas). Taškinė linija reiškia veidrodį, parodantį, kad aukščiau esančių molekulių pora nėra enantiomerai, nes visi jų chiraliniai centrai turi tą pačią konfigūraciją; išskyrus pirmąjį centrą, susietą su raidėmis B ir D.

Kairėje pusėje esanti molekulė turi D raidę į dešinę, o dešinėje esančio molekulės D raidė atrodo į kairę. Norėdami sužinoti, kas bus kiekvienos iš jų konfigūracija, reikia pasinaudoti Cahn-Ingold-Prelog sistemos (R-S) sistema.

Indeksas

  • 1 Epimero charakteristikos
  • 2 Mokymas
    • 2.1 Tautomerizacija
  • 3 Pavyzdžiai
    • 3.1. Gliukozės anomerai
    • 3.2 Mentolio izomerai
  • 4 Nuorodos

Epimero charakteristikos

Pagrindinės epimerų charakteristikos yra tik chirurginiame (arba stereogeniniame) centre. D ir B erdvinės orientacijos keitimas gali sukelti stabilesnius arba nestabiliausius konformerius; tai reiškia, kad paprastų nuorodų sukimas sukelia du atomus ar didelių atomų grupes arba išeina.

Šiuo požiūriu vienas epimeras gali būti daug stabilesnis nei kitas. Tas, kuris sukasi savo sąsajas, sukuria stabilesnes struktūras, bus epimeras, turintis didžiausią tendenciją sudaryti pusiausvyrą.

Grįžę prie raidžių, D ir B gali būti labai dideli, o C - mažas atomas. Tada, būdamas tokiu būdu, dešinėje esantis epimeras yra stabilesnis, nes D ir C, esantys kairėje nuo pirmųjų dviejų centrų, kenčia nuo mažiau sterinio kliūties.

Mikroskopiškai, tai tampa svarstomos epimero poros charakteristika; bet makroskopiškai skirtumai akcentuojami ir baigiasi, pavyzdžiui, turintys lydymosi taškus, lūžio rodiklius, skirtingus NMR spektrus (be daugelio kitų savybių)..

Tačiau biologijos ir fermentų katalizuojamų reakcijų srityje epimerai toliau diferencijuojami; vienas gali būti metabolizuojamas organizme, o kitas - ne.

Mokymas

Kaip susidaro epimoriai? Per cheminę reakciją, vadinamą epimerizacija. Jei abu epimerai nesiskiria didelio stabilumo laipsniu, nustatoma epimerizacijos pusiausvyra, kuri yra ne vien daugiau kaip konversija:

EpA <=> EpB

Kai EpA yra epimeras A ir EpB epimeras B. Jei vienas iš jų yra daug stabilesnis nei kitas, jis turės didesnę koncentraciją ir sukels tai, kas žinoma kaip mutarotacija; tai reiškia, kad ji galės pakeisti poliarizuotos šviesos spindulio kryptį.

Epimerizacija negali būti pusiausvyra ir todėl yra negrįžtama. Tokiais atvejais gaunamas diasteroizomerų EpA / EpB raceminis mišinys.

Sintetinis epimerinis kelias skiriasi priklausomai nuo to, kokie yra reagentai, reakcijos terpė ir proceso kintamieji (katalizatorių naudojimas, slėgis, temperatūra ir tt)..

Dėl šios priežasties kiekvienos epimero poros susidarymas turėtų būti tiriamas atskirai iš kitų; kiekvienas turi savo cheminius mechanizmus ir sistemas.

Tautomerizacija

Iš visų epimerų susidarymo procesų dviejų diastereoizomerų tautomerizacija gali būti laikoma bendruoju pavyzdžiu.

Tai susideda iš pusiausvyros, kai molekulėje yra ketoninė (C = O) arba enolio (C-OH) forma. Konvertavus ketoninę formą, anglies, esančios šalia karbonilo grupės, konfigūracija (jei tai yra chiralinė), sukelia epimerų porą.

Pirmiau minėtas pavyzdys yra cis-dekalono ir trans-dekalono pora.

Cis-dekalono struktūra parodyta aukščiau. H atomai yra dviejų žiedų viršutinėje dalyje; o trans-decalonoje vienas yra virš žiedų, o kitas yra žemiau. Anglis, esanti kairėje nuo C = O grupės, yra chiralinis centras, todėl tas, kuris išskiria epimerus.

Pavyzdžiai

Gliukozės anomerai

Viršutiniame vaizde yra dviejų D-gliukozės anomero furaniniai žiedai: α ir β. Iš žiedų matyti, kad anglies 1 grupės OH grupės yra arba toje pačioje gretimos OH, α-anomero, arba priešingomis kryptimis, kaip ir β-anomeruose.

Abiejų anomerų (dešinėje pusėje) Fisher projekcijos daro skirtumą tarp abiejų epimerų, kurie savo ruožtu yra dar aiškesni. Tačiau du α-anomerai gali turėti skirtingas erdvines konfigūracijas viename iš kitų angliavandenių ir tokiu būdu būti epimerais.

C-1 Fishero projekcijoje α-anomerui OH grupė „atrodo“ į dešinę, o β-anomero „atrodo“ į kairę.

Mentolio izomerai

Atvaizde yra visi mentolio molekulės stereoizomerai. Kiekviena kolona reiškia enantiomerų porą (atidžiai stebėkite), o eilutės atitinka diastereomerus.

Taigi, kas yra epimers? Jie turi būti tie, kurie vos skiriasi nuo anglies erdvinės padėties.

(+) - mentolis ir (-) - neoisomentolis yra epimeras, be to, diastereoizomerai (jie nėra toje pačioje skiltyje). Išsamiai stebint abiejose grupėse -OH ir -CH3 jie išeina iš plokštumos (virš žiedo), bet (-) - neoisomentolyje izopropilo grupė taip pat nurodo plokštumą.

Ne tik (+) - mentolis yra (-) - neoisomentolio epimeras, bet ir (+) - neomentolis. Pastarasis skiriasi tik tuo, kad grupė -CH3 taškai žemiau plokštumos. Kiti epimerai yra:

-(-) - izomentolis ir (-) - neomentolis

-(+) - izomentolis ir (+) - neomentolis

-(+) - neoisomentolis ir (-) - neomentolis

-(+) - neomentolis ir (-) - neoisomentolis

Šie stereoizomerai yra praktinis pavyzdys, kaip išaiškinti epimerų sąvoką, ir gali matyti, kad iš kelių diastereoizomerų daugelis gali būti diferencijuoti tik į vieną asimetrinę arba chiralinę anglies dioksidą..

Nuorodos

  1. Graham Solomons T.W., Craig B. Fryhle. (2011). Organinė chemija. (10)th leidimas.). Wiley Plus.
  2. Carey F. (2008). Organinė chemija (Šeštasis leidimas). Mc Graw kalnas.
  3. Klasės Urugvajus Educa. (s.f.). Epimers Gauta iš: aulas.uruguayeduca.edu.uy
  4. Vikipedija. (2018). Epimer. Gauta iš: en.wikipedia.org/wiki/Epimer
  5. Fray J. M. (2014). Epimerų susidarymo amido sukabinimo reakcijose tyrimas. Išplėstinių bakalauro studentų eksperimentas. Nottingham universiteto Chemijos mokykla, University Park, Nottingham NG7 2RD, Jungtinė Karalystė. J. Chem. Educ. 2014, 91, 1, 136-140
  6. Reist & col. (1995). Racemizacija, enantiomerizacija, diastereomerizacija ir epimerizacija: jų reikšmė ir farmakologinė reikšmė. Chirality 7: 396-400.