(Fischer-vetítés), a terek síkon való ábrázolásának módja. szerkezetek org. Comm., amelynek egy vagy több. királis központok. Amikor egy molekulát síkra vetítünk (ábra) aszimmetrikus. az atomot általában kihagyjuk, csak a keresztezett vonalakat és a szubsztituens szimbólumokat megtartjuk; míg a sík előtti szubsztituensek jobb és bal oldalon, a sík mögött pedig felül és alul helyezkednek el (szaggatott vonal).

F-ly Fisher egy aszimmetrikus molekulához. atom (I), valamint egy séma ilyen f-ly megalkotására két aszimmetrikus vegyületekre. atomok (P) HAWORS FORMULA

HAWORS FORMULA

(Hewers f-ly), kép a terek síkján. ciklikus struktúrák. konn. Amikor X. f. a ciklust feltételesen laposnak tekintjük (valójában a molekula lehet a székben vagy a fürdőben), és egy bizonyos szögben a síkra vetül; ebben az esetben a gyűrűnek a megfigyelőhöz legközelebb eső része a rajzon alul található, és általában vastagabb vonallal különböztetjük meg (ábra). A monoszacharidokban a ciklus oxigénatomja általában a max. távol a megfigyelőtől (piranóz ciklus esetén a jobb oldalon).

A -D-glükopiranóz (I) és -L-galaktofuranóz (II) monoszacharidok Fisher-képlete (a) és Haworth-képlete (b).

A bal és a jobb oldalon Fischer f-lakhokban ábrázolt atomok vagy atomcsoportok, X. f. található, ill. a ciklussík felett és alatt. A piranózokban a C-5 atomnál vagy a furanózoknál a C-4 atomnál lévő oldalláncok a szénatom D-konfigurációjában a gyűrűsík felett, az L-konfigurációban pedig a sík alatt láthatók (lásd az 1. ábrát). Sztereokémiai nómenklatúra).
W. Haworth (Heworth) javaslata 1926-ban.

55. Hidroxilcsoportot tartalmazó vegyületek.

Hidroxil csoport (hidroxilcsoport) a szerves és szervetlen vegyületek OH funkciós csoportja, amelyben a hidrogén- és oxigénatomok kovalens kötéssel kapcsolódnak egymáshoz. A szerves kémiában más néven " alkoholcsoport».

A fenolok aromás szénhidrogének származékai, amelyek molekulái egy vagy több hidroxilcsoportot tartalmaznak, amelyek közvetlenül kapcsolódnak a benzolgyűrűhöz.

A fenolok elnevezése annak figyelembevételével történik, hogy az IUPAC szabályai szerint az anyaszerkezetre a „fenol” triviális név megmarad. A benzolgyűrű szénatomjainak számozása a hidroxilcsoporthoz közvetlenül kapcsolódó atomtól kezdődik (ha ez a legmagasabb funkciójú), és olyan sorrendben folytatódik, hogy a jelenlévő szubsztituensek a legkisebb számot kapják.

Ennek az osztálynak a legegyszerűbb képviselője maga a fenol, a C 6 H 5 OH.

A fenol szerkezete. Az oxigénatom két magányos elektronpárja közül az egyik a benzolgyűrű -elektronrendszerébe húzódik (az OH csoport +M-HATÁSA). Ez két hatáshoz vezet: a) az elektronsűrűség a benzolgyűrűben nő, és az elektronsűrűség maximumai az OH csoporthoz képest orto és para helyzetben vannak; b) az oxigénatomon az elektronsűrűség éppen ellenkezőleg csökken, ami az O–H kötés gyengüléséhez vezet. Az első hatás a fenol nagy aktivitásában nyilvánul meg az elektrofil szubsztitúciós reakciókban, a második pedig a fenol megnövekedett savasságában a telített alkoholokhoz képest.

A monoszubsztituált fenolszármazékok, mint például a metil-fenol (krezol), három szerkezeti izomer formájában létezhetnek - orto-, meta- és para-krezolok:

fizikai tulajdonságok. A fenolok többnyire kristályos anyagok (meta-krezol – folyadék) szobahőmérsékleten. Jellegzetes szagúak, hideg vízben meglehetősen rosszul oldódnak, de jól - forró és különösen lúgok vizes oldataiban. A fenolok erős hidrogénkötéseket képeznek, és meglehetősen magas forrás- és olvadáspontjuk van. Tehát maga a fenol színtelen kristály, amelynek t pl = 41 ° C és t bp = 182 ° C. Idővel a kristályok pirosra válnak és sötétednek.

56. Öttagú heterociklusos vegyületek.

Öttagú heterociklusok- szerves gyűrűs vegyületek, amelyek legalább egy heteroatomot tartalmaznak.

A leghíresebb képviselők:

Reprezentatív	Szerkezeti képlet	Rokon vegyületek
Furán		Furfurol, pirosmucus sav, kumparon, izobenzfurán, tetrahidrofurán, 1,3-dioxolán
tiofén		Thionaften, Thioften, Tetrahidrotiofén, Tiolán, Tiolandoxid, Biotin
pirrol		Indol, oxindol, indoxil, izatin, karbazol, pirrolidin, 2-pirrolidon, N-metil-pirrolidon, prolin
Oxazol		Benzoxazol, 2-oxazolin
izoxazol

57.alkoholok a hidroxilcsoportot tartalmazó alifás vegyületeket nevezzük (alkanoloknak, alkenoloknak, alkinoloknak); hidroxiaréneknek vagy aromás hidroxiszármazékoknak nevezzük fenolok . Az alkohol neve úgy jön létre, hogy a megfelelő szénhidrogén nevéhez hozzáadjuk az -ol utótagot, vagy egy szénhidrogén gyök alapján. A szénhidrogén gyök szerkezetétől függően az alkoholokat megkülönböztetik:

elsődleges:

másodlagos:

harmadlagos:

Monatomikus fenolok:

A fenolokat erősebb savas tulajdonságok jellemzik, mint az alkoholokat, az utóbbiak vizes oldatokban nem képeznek AIk - O - karboniumionokat, ami kisebb polarizációs hatással jár (az alkilcsoportok elektroakceptor tulajdonságai az aromásokhoz képest).

Az alkoholok és fenolok ennek ellenére könnyen képeznek hidrogénkötést, így minden alkoholnak és fenolnak magasabb a forráspontja, mint a megfelelő szénhidrogéneké.

Ha a szénhidrogén gyök nem rendelkezik kifejezett hidrofób tulajdonságokkal, akkor ezek az alkoholok jól oldódnak vízben. A hidrogénkötés határozza meg az alkoholok azon képességét, hogy a keményedés során üveges, semmint kristályos állapotba menjenek át.

A két vagy több hidroxilcsoportot tartalmazó vegyületeket többértékű alkoholoknak és fenoloknak nevezzük:

58. Lewis savak és bázisok.

J. Lewis a savak és bázisok általánosabb elméletét javasolta.

Lewis alapok ezek elektronpár donorok (alkoholok, alkoholát anionok, éterek, aminok stb.)

Lewis savak - elektronpár akceptorok , azok. üres pályával rendelkező vegyületek (hidrogénion és fémkationok: H +, Ag +, Na +, Fe 2+; a második és harmadik periódus elemeinek halogenidjei BF 3, AlCl 3, FeCl 3, ZnCl 2; halogének; ón és kénvegyületek: SnCl 4, SO 3).

Így a Brønsted- és Lewis-bázisok ugyanazok a részecskék. A Bronsted-bázisosság azonban az a képesség, hogy csak egy protonhoz kapcsolódjon, míg a Lewis-bázisosság egy tágabb fogalom, és azt jelenti, hogy bármilyen alacsonyan fekvő szabad pályával rendelkező részecskével kölcsönhatásba léphet.

Lewis szerint a sav-bázis kölcsönhatás donor-akceptor kölcsönhatás, és bármely heterolitikus reakció egy Lewis-sav és egy Lewis-bázis kölcsönhatásaként ábrázolható:

Nincs egyetlen skála a Lewis-savak és bázisok erősségének összehasonlítására, mivel relatív erősségük attól függ, hogy melyik anyagot veszik standardnak (Bronsted-savak és bázisok esetében ez a szabvány a víz). A sav-bázis kölcsönhatás Lewis szerint való könnyűségének felmérésére R. Pearson a „kemény” és „lágy” savak és bázisok kvalitatív elméletét javasolta.

Merev alapok nagy elektronegativitással és alacsony polarizálhatósággal rendelkeznek. Nehezen oxidálódnak. A legmagasabban elfoglalt molekulapályáik (HOMO) alacsony energiájúak.

Lágy alapok alacsony elektronegativitással és magas polarizálhatósággal rendelkeznek. Könnyen oxidálódnak. A legmagasabban elfoglalt molekulapályáik (HOMO) nagy energiájúak.

Kemény savak nagy elektronegativitással és alacsony polarizálhatósággal rendelkeznek. Nehéz helyreállítani őket. A legalacsonyabb szabad molekulapályáik (LUMO) alacsony energiájúak.

Lágy savak alacsony elektronegativitással és magas polarizálhatósággal rendelkeznek. Könnyen helyreállíthatóak. A legalacsonyabb szabad molekulapályáik (LUMO-k) nagy energiájúak.

A legkeményebb sav a H +, a leglágyabb a CH 3 Hg +. A legkeményebb bázisok az F - és OH - , a legpuhábbak az I - és H - .

59. .Éterek.

Éterek- R-O-R1 általános képletű szerves anyagok, ahol R és R1 jelentése szénhidrogéncsoport. Figyelembe kell azonban venni, hogy egy ilyen csoport része lehet a vegyületek más funkciós csoportjainak, amelyek nem éterek.

• Williamson szerint

Laboratóriumi körülmények között az észtereket Williamson szerint Sn2-vel reagálni képes halogénszármazékok és alkoxid- és fenoxid-ionok kölcsönhatásával állítják elő. A reakció halometánnal és primer halogén-alkánokkal simán megy végbe. Másodlagos halogén-alkánok esetében a reakciót bonyolíthatja egy mellékes eliminációs reakció.

Fizikai tulajdonságok

Az éterek mozgékony, alacsony forráspontú folyadékok, vízben mérsékelten oldódnak, nagyon gyúlékonyak. Gyengén bázikus tulajdonságokat mutatnak (protont kapcsolnak az O atomhoz).

Az éterek fény hatására peroxidvegyületeket képeznek:

Ennek eredményeként az éterek laboratóriumi körülmények között történő desztillálásakor tilos szárazra desztillálni, mivel ebben az esetben a peroxidok bomlása következtében erős robbanás következik be.

A legfontosabb észterek

Név	Képlet	Olvadási hőmérséklet	Forráspont
dimetil-éter	CH 3 OCH 3	-138,5 °C	-24,9°C
dietil-éter	CH 3 CH 2 OCH 2 CH 3	-116,3 °C	34,6 °C
Diizopropil-éter	(CH3)2CHOCH(CH3)2	-86,2°C	68,5 °C
Anizol		-37°C	154 °C
Oksiran		-111,3°C	10,7 °C
Tetrahidrofurán		-108 °C	65,4 °C
dioxán		11,7 °C	101,4 °C
Polietilén glikol	HOCH 2 (CH 2 OCH 2) n CH 2 OH	−	−

biológiai jelentősége

Az aril-étereket - tartósítószereket, antioxidánsokat - a parfümiparban használják. Egyes éterek inszekticidek.

60. A szerves vegyületek helyettesítő nómenklatúrája (IUPAC).

A helyettesítő IUPAC nómenklatúrában egy szerves vegyület nevét a fő lánc (a szó gyökere) nevei határozzák meg, amelyben a szénatomok meghatározott sorrendben vannak számozva, valamint a szubsztituensek és funkciós csoportok (jelölése: előtagok vagy utótagok). A hidrogént helyettesítő bármely atomot vagy atomcsoportot szubsztituensnek tekintjük. A funkciós csoport egy atom vagy nem szénhidrogén atomok csoportja, amely meghatározza, hogy egy vegyület egy adott osztályba tartozik-e. Ha több csoport van, akkor a régebbi megkülönböztethető:

Az IUPAC az általánosan elfogadott nómenklatúra, jelenleg ez a szabvány a kémiában.

61. C-H és C = C kötések oxidációja.

62. Kovalens kötések. Hibridizáció.

kovalens kötés(atomi kötés, homeopoláris kötés) - vegyérték-elektronfelhő-pár átfedésével (szocializációjával) létrejövő kémiai kötés. A kommunikációt biztosító elektronikus felhőket (elektronokat) ún közös elektronpár. A kovalens kötést két atom között megosztott elektronpár képezi, és ezeknek az elektronoknak két stabil pályát kell elfoglalniuk, mindegyik atomról egyet.

A + B → A: B

A szocializáció eredményeként az elektronok feltöltött energiaszintet alkotnak. Kötés akkor jön létre, ha ezen a szinten az összenergiájuk kisebb, mint a kezdeti állapotban (és az energiakülönbség nem lesz több, mint a kötés energiája).

A molekuláris pályák elmélete szerint két atompálya átfedése a legegyszerűbb esetben két molekulapálya (MO) kialakulásához vezet: kötelező MOÉs antibonding (lazítás) MO. A megosztott elektronok egy alacsonyabb energiájú kötő MO-n helyezkednek el. A pályák hibridizációja- egy hipotetikus folyamat, amelyben egy többatomos molekula központi atomjának különböző (s, p, d, f) pályái keverednek azonos, jellemzőikben egyenértékű pályák megjelenésével.

A hibridizáció típusai

Háromdimenziós molekula síkra vetítése

Fisher-vetítés (Fisher vetületi képlet, Fisher képlet) egy háromdimenziós molekula vetület formájában való ábrázolásának módja, amelyben a függőleges kötések a vetítési síkon túl távolodnak el, és a vízszintes kötések e sík előtt állnak ki. Ezeket a képleteket E. Fisher javasolta 1891-ben a szénhidrátok szerkezetének ábrázolására. A Fischer-projekciók használata nem szénhidrát molekulák esetében félrevezető lehet, és az IUPAC nem javasolja.

Épület

A Fisher-vetítésben a kémiai kötések vízszintes és függőleges vonalakként vannak ábrázolva, amelyek kereszteződésében sztereocentrumok találhatók. A szénvázat függőlegesen ábrázoljuk, felül a szénatommal, amelytől a váz számozása kezdődik (például aldózoknál az aldehidatom). Ezenkívül a Fisher-vetítésben minden vízszintes kapcsolat a megfigyelő felé irányul, a függőlegesek pedig eltávolíthatók a megfigyelőről. Ez a feltétel fontos a Fisher-vetítés helyes felépítéséhez, valamint a molekula háromdimenziós szerkezetének visszaállításához a vetületből. Emiatt a Fisher-vetítés nem forgatható el 90°-kal vagy 270°-kal, mivel ez megváltoztatja a sztereocentrumok konfigurációját. A hidrogénatomokat kifejezetten az IUPAC irányelveinek megfelelően kell ábrázolni, de a hidrogénatomok nélküli szerkezetek is elfogadhatónak tekinthetők.

A 3D felvétel helyreállítása

A molekula térbeli alakjának Fisher-vetítésből való visszaállításához a megfigyelő felé irányuló vízszintes kötéseket (kövér ékek), a függőlegeseket pedig a képsíkon túlmenően (szaggatott ékek) kell ábrázolni. Ezután a molekulát bármilyen háromdimenziós ábrázolással ábrázolhatja.

Használat

A Fischer-projekciókat legszélesebb körben használják monoszacharidok, valamint aminosavak szerkezeti képleteinek megalkotására. Ezek a természetes vegyületek enantiomerjei megkülönböztetésére használt d/l nómenklatúra alapját is képezik.

Azokat az anyagokat, amelyek el tudják forgatni a rajtuk áthaladó fény polarizációs síkját, ún optikailag aktív. Ezt a jelenséget magát az ún optikai tevékenység. Az optikailag aktív anyagok párok formájában léteznek optikai antipódok vagy enantiomerek, amelyek különböznek (ceteris paribus - azonos koncentráció, azonos a fénysugár úthossza az anyagban) a fény polarizációs síkjának elfordulásának előjelében.

Az optikailag aktív anyagok molekulái rendelkeznek azzal a tulajdonsággal kiralitás- az enantiomerek úgy viszonyulnak egymáshoz, mint az eredeti és annak tükörképe (bármilyen forgatásnál nem kompatibilis). Leggyakrabban a kiralitás előfordulásához a molekulában való jelenlét szükséges. királis szénatom ( királis vagy aszimmetrikus központ) - sp 3 hibridizáció állapotában és négy különböző szubsztituenssel:

Az enantiomerek ekvimoláris keverékének nincs optikai aktivitása. Az ilyen keveréket ún racém keverék vagy racemát.

Ha egy molekula több királis centrumot tartalmaz, akkor nagyon nehéz az előző ábrához hasonló vetületben ábrázolni. Ebben az esetben használja az E. Fisher vetületi képleteket.

Több királis centrum esetén a sztereoizomerek száma a 2 n képlettel határozható meg, ahol n a királis szénatomok száma. Az aldotetrószok esetében, amelyekben két királis centrum van, 4 sztereoizomer van:

Az 1. és 2., 3. és 4. molekulák enantiomerek. A 2. és 4., 1. és 3., 2. és 3. molekulák nem enantiomerek, azonban sztereoizomerek.

Azokat a sztereoizomereket, amelyek nem enantiomerek, nevezzük diasztereomerek.

A diasztereomerek kémiai és fizikai tulajdonságaikban különböznek egymástól, és hagyományos kémiai módszerekkel szétválaszthatók.

A sztereoizomerek száma kisebb lehet, mint 2n, ha van mezoformák. A mezoforma akkor következik be, ha a molekulának belső szimmetriasíkja van. Például a borkősavnak három sztereoizomerje van:

Ha az 1. és 2. izomer egy enantiomerpár, akkor a 3. és 4. ugyanaz - a molekulának van egy belső szimmetriasíkja, amelyet szaggatott vonal jelöl. A mezoforma lényegében egy intramolekuláris racemát. Valójában a felső 3 (a szaggatott vonal felett) az alsó tükörképe. A mezoform optikai aktivitása nem rendelkezik.

Az optikai izomerek nómenklatúrája

Az első anyagok, amelyeknél az optikai izoméria jelenségét felfedezték és tanulmányozták, a szénhidrátok és az aminosavak voltak. Ezért történelmileg úgy alakult, hogy ezeknek a vegyületeknek a sztereoizomerjeit az egyik vagy másik sztérikus sorozathoz való tartozás és az eritro-treo-izomerek határozzák meg. Más osztályok vegyületei esetében a fogalom használatos abszolút királis központ konfiguráció.

Fisher vetületi képletek

A Fisher-képletek az egyik módja annak, hogy egy királis centrum háromdimenziós szerkezetét egy síkon ábrázoljuk. Vegyünk egy pár enantiomert, és építsük fel a Fisher-projekciót a megfelelő molekulára:

Válasszuk ki az irányt, ahonnan figyelembe vesszük a molekulát - ezt egy nyíl mutatja:

Ebben az esetben a C-A és C-E kapcsolatok felénk irányulnak, a Fisher-képlet megírásának szabályai szerint vízszintes vonallal vannak ábrázolva. A C-B és C-D linkek tőlünk távolodnak, függőleges vonallal vannak ábrázolva. Ennek eredményeként a Fisher-vetítés így fog kinézni (1):

Jelenleg mind a függőleges, mind a vízszintes vonalak szilárdként vannak megrajzolva, a szénatom nincs megrajzolva - a vonalak metszéspontja királis központot jelent, ennek eredményeként a (2) vetület általánosan elfogadott.

Ha ugyanazt a molekulát a másik oldalról nézzük, akkor egy másik Fischer-projekciót kaphatunk:

Általában tizenkét Fischer-projekció rajzolható meg egy adott molekulára. A kapott vetületek egymással való összehasonlításához figyelembe kell venni, hogy a Fisher-projekciók számos transzformációt tesznek lehetővé önmagukon.

Az eredeti képletet megőrző átalakítások

1. Páros számú permutáció. A permutáció alatt bármely két helyettes helycseréjét értjük. Például a 2b képletben először megváltoztathatja D-t és A-t (az első permutációt), majd E-t és D-t (ami most A helyén áll) - ez lesz a második permutáció, ennek eredményeként a 2b 2-re alakul át. Észrevehető, hogy ez ugyanaz.

2. Vetítési elforgatás a rajzsíkban 180, 360, 540 stb. fokok:

3. Ciklikus permutáció: egy helyettesítőt (bármelyik) a helyén hagyunk, a maradék hármat körbe rendezzük át - az óramutató járásával megegyező vagy ellentétes irányba. Ez a művelet két permutációnak felel meg, de néha kényelmesebb.

Enantiomerhez vezető átalakulások

1. Páratlan számú permutáció - D és E felcserélése - egy permutáció, egy függőleges szaggatott vonallal ábrázolt tükör segítségével könnyen ellenőrizhető, hogy ezek enantiomerek.

2. Elforgatás a rajz síkjában 90, 270, 450 stb. fokon. Forgatás 2b 90 o-kal az óramutató járásával ellentétes irányba:

A kapott képletben páros számú permutációt fogunk végrehajtani - felcseréljük B-t és E-t, A-t és D-t. Ha összehasonlítjuk a 2b-t és a történteket, azt látjuk, hogy ez egy enantiomer.

3. Tükörkép a tükörben vagy "fényben" nézés.

Fisher szabványos vetítés

A Fisher-vetület standard jelölésében a főláncot vagy ciklust függőleges vonalként ábrázolják, a szénatomok számozása (IUPAC szerint) a láncban fentről lefelé halad.

Ismeretes, hogy az aldehidek és ketonok alkoholokkal reagálva félacetálokat és ketálokat képeznek. A ciklikus félacetálok különösen könnyen képződnek. Ehhez a szükséges feltételek: 1) a hidroxil- és karbonilcsoportnak ugyanannak a molekulának kell lennie; 2) ha kölcsönhatásba lépnek, öt- vagy hattagú gyűrű alakulhat ki.
Például a 4-hidroxi-pentanál öttagú ciklusos félacetált képez. Ez új sztereocentrumot hoz létre a C-1 szénatomon (a C-1 szénatomon mind a négy szubsztituens különbözik):

Hasonlóképpen, az 5-hidroxi-hexanál hattagú ciklikus hemiacetált képez, amely szintén egy új sztereocentrumot hoz létre a C-1-ben:

A hidroxil- és karbonilcsoportok a monoszacharidok egy molekulájában találhatók, így a monoszacharidok szinte kizárólag ciklikus félacetálok formájában léteznek.
Fisher ciklikus előrejelzései. A monoszacharid félacetál gyűrűjének méretét heterociklusos molekulákkal - piránnal és furánnal hasonlítják össze:

A hattagú félacetális gyűrűket a „pirán”, az öttagúakat „furán” szó jelöli.
Etanolból kristályosítva a D-glükóz -D-glükopiranózt ad, t pl = 146 °С, fajlagos optikai elfordulás D = +112,2°. Vizes etanolból kristályosítva -D-glükopiranózt kapunk, t pl \u003d 150 ° С, D \u003d + 18,7 °. Ezek - és -izomerek - hattagú gyűrűs félacetálok - a C-5 szénatomon lévő OH hidroxil és az 1-es helyzetben lévő karbonilcsoport reakciójával jönnek létre. A félacetál kinyerésekor keletkező új sztereocentrumot ún. anomer szén. Az így képződött diasztereomereknek külön neve van - anomerek. Egy anomer szén konfigurációját az előtag jelöli, ha hidroxilcsoportja a Fischer-vetület ugyanazon az oldalán van, mint a legnagyobb számú sztereocentrumban lévő OH-csoport. Ezeknek a hidroxilcsoportoknak az ellenkező orientációja esetén az anomer szén konfigurációja: .

A D-glükóz vizes oldatban történő 13 C NMR-módszere szerint: -piranóz (38,8%),
-piranóz (60,9%), -furanóz (0,14%), -furanóz (0,15%), nyílt lineáris hidrát (0,0045%).
Itt vannak a glükofuranóz - és - formái összehasonlítva a fruktóz ciklikus formáival -
-fruktofuranóz és -fruktofuranóz.

Aldózokban a gyűrűzáródás a 4. (vagy 5.) szénatomon lévő 1. (aldehid) szén és hidroxil, ketózokban pedig a 2. (karbonil) szén és az 5. vagy 6. pozícióban lévő hidroxil miatt lehetséges. a lánc.

Haworth képletek. A monoszacharidok ciklusos szerkezetének egy alternatív ábrázolási módja ismert Haworth előrejelzéseiés Walter Haworth angol kémikusról (Nobel-díjas, 1937) nevezték el. Haworth képleteiben az öt- és hattagú ciklikus félacetálokat lapos öt- vagy hatszögekként ábrázolják, amelyek mintegy merőlegesek a papírlap síkjára. A gyűrű szénatomjaihoz kapcsolódó csoportok a gyűrű síkja felett vagy alatt helyezkednek el, párhuzamosan a papír síkjával. A Haworth-féle képletekben az anomer szén általában a jobb oldalra van írva, mögé pedig a félacetális oxigén. Az alábbiakban a D-glükóz - és -piranóz formáinak Haworth-vetületeit mutatjuk be.

FELADATOK.

1. Mit jelent a „szénhidrátok ciklikus formái” fogalma?

2. Adja meg Fisher szerkezeti és vetületi képleteit: a) trióz; b) tetrózok;
c) pentózok.

3. Hogyan lehet megkülönböztetni a kémiai képletek alapján L - És D- izomerek (például eritróz)?

4. Adja meg az acetálkötéseket és aszimmetrikus szénatomokat (sztereocentrumokat) a vegyületekben:

5. Írja fel a pirán és furán heterociklusok szerkezeti képleteit az egyes atomok megjelölésével!

6. Rajzoljon sémákat a ciklikus félacetál formák kialakításához:
a) D - threoses; b) D ribózok (furanóz és piranóz formák).

7. Alakítsa át az a)–c) vegyületek grafikus képleteit Fisher-vetületekké, és rendelje hozzá ezeket a vetületeket D-hez - vagy L - gliceraldehid:

8. Mennyire lehetséges a ketotetrosis? Mindegyikhez rajzolj egy Fisher-vetületet.

9. Írd fel a Haworth-képleteket:

1) -D- glükopiranóz; 2) -D- glükofuranózok.

Válaszok a 2. témakör gyakorlataira

34. lecke

1. A szénhidrátok ciklikus formái egy ciklust tartalmaznak oxigénnel a gyűrűben. Általában ciklikus félacetál. Molekulájában nincs szabad aldehidcsoport, de van acetálkötés. Például erythrosis esetén:

3. Az eritróz D- és L-izomereinek kémiai képletek szerinti megkülönböztetése érdekében ezeket Fisher-vetületek formájában kell bemutatni. A hidroxilcsoport jobb oldali orientációja a legmagasabb C*-3 sztereocentrumban azt jelenti
D izomer. A C * -3-tól balra lévő HO-csoport iránya az L-izomerre jellemző:

4. Az acetálkötéseket nyíl (), a sztereocentrumok pedig csillaggal (*) vannak jelölve:

c) a szubsztituensek két egymást követő permutációja nem változtatja meg a konfigurációt (D vagy L) a sztereocentrumban:

8. Két enantiomer ketotetrózis lehetséges, amelyekre a Fischer-projekciók a következők:

9. Haworth képletek:

diasztereomerek- sztereoizomerek, amelyek molekulái nem egymás tükörképei.

Az aszimmetrikus szénatomokkal rendelkező molekulák i-síkjának képéhez gyakran használják az E. Fisher által a 18-1-ben javasolt vetületeket.

Tekintsük felépítésük elvét egy bróm-fluor-klór-metán molekula példáján. A Fisheoa vetületek megalkotásának kiindulópontja a molekula térbeli modellje vagy ék alakú vetülete.
Rendezzük el a molekulát úgy, hogy a bróm-fluor-klór-metán molekulának csak a szénatomja maradjon a rajz síkjában, ahogy az az ábrán látható:

Vetítsünk minden atomot a rajzsíkra (Br és CL alulról felfelé, mivel ezek a rajzsík alatt helyezkednek el, F és H pedig felülről lefelé). Annak érdekében, hogy a kapott vetület eltérjen a szerkezeti képlettől, megállapodunk abban, hogy nem az aszimmetrikus szénatomot ábrázoljuk. Ő hallgatólagos a Fisher-vetületben a függőleges és vízszintes vonalak metszéspontjában:

Amint az a fenti példából látható, a Fischer-vetület úgy van megszerkesztve, hogy egy aszimmetrikus atom kötéseit szubsztituensekkel függőleges és vízszintes (de nem ferde!) vonalak ábrázolják.

Fisher vetületek használatakor fontos megjegyezni, hogy a bennük lévő függőleges vonal tőlünk távolodó, a vízszintes pedig felénk irányuló kapcsolatokat ábrázol. . Ez magában foglalja a Fisher-projekciók használatának szabályait:

A felsorolt ​​műveletek Fisher vetületekkel nem hajthatók végre, mivel ezek az antipód vetületéhez vezetnek.

Példák.
a) Páros számú páros permutáció. Cseréljük fel az F és CI, Br és H atomokat a bróm-fluor-klór-metán molekulában:

b) Három helyettes körkörös permutációja. Végezzük el a halogénatomok körkörös permutációját. A hidrogénatom érintetlen marad:

Amikor Fischer-vetületi képleteket készítünk több szénatomot tartalmazó molekulákhoz, a molekula úgy van elrendezve, hogy a szénlánc függőlegesen helyezkedik el. A tetejére helyezve leginkább oxidált szénatom (általában ez az atom a karbonil-CH \u003d O vagy karboxil-COOH csoportok része).