(Proyeksi Fischer), cara menggambarkan ruang di pesawat. struktur organisasi Comm., memiliki satu atau beberapa. pusat kiral. Saat memproyeksikan molekul ke bidang (Gbr.) asimetris. atom biasanya dihilangkan, hanya mempertahankan garis silang dan simbol substituen; dalam hal ini, substituen di depan pesawat terletak di kanan dan kiri, dan di belakang pesawat - di atas dan bawah (garis putus-putus).
F-ly Fisher untuk molekul dengan satu asimetris. atom (I), serta skema untuk membangun lalat seperti itu untuk senyawa dengan dua asimetris. atom (P) FORMULA HAWORS
FORMULA HAWORS
(Hewers f-ly), gambar pada bidang ruang. struktur siklik. samb. Saat membangun X. f. siklus secara kondisional dianggap datar (pada kenyataannya, molekul dapat berbentuk kursi atau bak mandi) dan diproyeksikan ke bidang pada sudut tertentu; dalam hal ini, bagian cincin yang paling dekat dengan pengamat dalam gambar terletak di bawah dan biasanya dibedakan dengan garis yang lebih tebal (Gbr.). Dalam monosakarida, atom oksigen dari siklus biasanya terletak di maks. jauh dari pengamat (dalam kasus siklus piranosa, di sebelah kanan).
Rumus Fisher (a) dan (b) rumus Haworth dari monosakarida - -D-glukopiranosa (I) dan -L-galaktofuranosa (II).
Atom atau kelompok atom digambarkan dalam f-lakhs Fischer di sebelah kiri dan di sebelah kanan, dalam X. f. terletak masing-masing. di atas dan di bawah bidang siklus. Rantai samping pada atom C-5 dalam piranosa atau pada C-4 dalam furanosa ditunjukkan di atas bidang cincin dalam konfigurasi-D atom karbon dan di bawah bidang dalam konfigurasi-L (lihat Gambar. Tatanama stereokimia).
Diusulkan oleh W. Haworth (Heworth) pada tahun 1926.
55. Senyawa dengan gugus hidroksil.
Gugus hidroksil (hidroksil) adalah gugus fungsi OH dari senyawa organik dan anorganik, di mana atom hidrogen dan oksigen dihubungkan oleh ikatan kovalen. Dalam kimia organik, ini juga disebut " kelompok alkohol».
Fenol adalah turunan dari hidrokarbon aromatik yang molekulnya mengandung satu atau lebih gugus hidroksil yang terhubung langsung dengan cincin benzena.
Nama-nama fenol dibuat dengan mempertimbangkan fakta bahwa nama sepele "fenol" dipertahankan untuk struktur induk menurut aturan IUPAC. Penomoran atom karbon dari cincin benzena dimulai dari atom yang terikat langsung pada gugus hidroksil (jika fungsi tertinggi), dan berlanjut dalam urutan sedemikian rupa sehingga substituen yang ada menerima nomor terkecil.
Perwakilan paling sederhana dari kelas ini adalah fenol itu sendiri, C 6 H 5 OH.
Struktur fenol. Salah satu dari dua pasangan elektron yang tidak digunakan bersama dari atom oksigen ditarik ke dalam sistem -elektron dari cincin benzena (+ M-EFEK dari gugus OH). Hal ini menyebabkan dua efek: a) kerapatan elektron pada cincin benzena meningkat, dan kerapatan elektron maksimum berada pada posisi orto dan para terhadap gugus OH; b) kerapatan elektron pada atom oksigen, sebaliknya, berkurang, yang menyebabkan melemahnya ikatan O-H. Efek pertama dimanifestasikan dalam aktivitas tinggi fenol dalam reaksi substitusi elektrofilik, dan yang kedua - dalam peningkatan keasaman fenol dibandingkan dengan alkohol jenuh.
Turunan fenol tersubstitusi tunggal, seperti metilfenol (kresol), dapat berada dalam bentuk tiga isomer struktural - orto-, meta- dan para-kresol:
properti fisik. Fenol sebagian besar zat kristal (meta-kresol - cair) pada suhu kamar. Mereka memiliki bau yang khas, agak sulit larut dalam air dingin, tetapi baik - dalam panas dan terutama dalam larutan alkali berair. Fenol membentuk ikatan hidrogen yang kuat dan memiliki titik didih dan titik leleh yang cukup tinggi. Jadi, fenol sendiri merupakan kristal tidak berwarna dengan t pl = 41°C dan t bp = 182°C. Seiring waktu, kristal berubah menjadi merah dan gelap.
56. Senyawa heterosiklik beranggota lima.
Heterocycles beranggota lima- senyawa siklik organik, yang mencakup setidaknya satu heteroatom.
Perwakilan paling terkenal:
| Perwakilan | Formula struktural | Senyawa terkait |
| Furan | Furfural, Asam Pyrosmucus, Cumparone, Isobenzfuran, Tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane | |
| tiofena | Thionaften, Thioften, Tetrahydrothiophene, Thiolane, Thiolandoxide, Biotin | |
| pirol | Indole, Oxindol, Indoxyl, Isatin, Carbazole, Pyrrolidine, 2-pyrrolidone, N-methylpyrrolidone, Proline | |
| Oksazol | Benzoksazol, 2-oksazolin | |
| isoksazol |
57.alkohol senyawa alifatik yang mengandung gugus hidroksil disebut (alkanol, alkenol, alkynol); hidroksiarena atau turunan hidroksi aromatik disebut fenol . Nama alkohol dibentuk dengan menambahkan akhiran -ol ke nama hidrokarbon yang sesuai atau berdasarkan radikal hidrokarbon. Tergantung pada struktur radikal hidrokarbon, alkohol dibedakan:
utama:
sekunder:
tersier:
Fenol monoatomik:
Fenol dicirikan oleh sifat asam yang lebih kuat daripada alkohol; yang terakhir tidak membentuk ion karbonium AIk - O - dalam larutan berair, yang dikaitkan dengan efek polarisasi yang lebih rendah (sifat elektroakseptor radikal alkil dibandingkan dengan yang aromatik).
Namun demikian, alkohol dan fenol mudah membentuk ikatan hidrogen, sehingga semua alkohol dan fenol memiliki titik didih yang lebih tinggi daripada hidrokarbon yang sesuai.
Jika radikal hidrokarbon tidak memiliki sifat hidrofobik yang nyata, maka alkohol ini larut dengan baik dalam air. Ikatan hidrogen menentukan kemampuan alkohol untuk melewati selama pengerasan menjadi kaca daripada kristal.
Senyawa dengan dua atau lebih gugus hidroksil disebut alkohol polihidrat dan fenol:
58. Asam dan basa Lewis.
J. Lewis mengajukan teori asam dan basa yang lebih umum.
Yayasan Lewis ini adalah donor pasangan elektron (alkohol, anion alkoholat, eter, amina, dll.)
Asam Lewis - mereka adalah akseptor pasangan elektron , itu. senyawa yang memiliki orbital kosong (ion hidrogen dan kation logam: H +, Ag +, Na +, Fe 2+; halida dari unsur periode kedua dan ketiga BF 3, AlCl 3, FeCl 3, ZnCl 2; halogen; timah dan senyawa belerang: SnCl 4 , SO 3).
Jadi, basa Brønsted dan Lewis adalah partikel yang sama. Namun, kebasaan Bronsted adalah kemampuan untuk hanya menempelkan proton, sedangkan kebasaan Lewis adalah konsep yang lebih luas dan berarti kemampuan untuk berinteraksi dengan partikel apa pun yang memiliki orbit bebas dataran rendah.
Interaksi asam-basa Lewis adalah interaksi donor-akseptor, dan setiap reaksi heterolitik dapat direpresentasikan sebagai interaksi asam Lewis dan basa Lewis:
Tidak ada skala tunggal untuk membandingkan kekuatan asam dan basa Lewis, karena kekuatan relatifnya akan bergantung pada zat yang digunakan sebagai standar (untuk asam dan basa Bronsted, standar ini adalah air). Untuk menilai kemudahan interaksi asam-basa menurut Lewis, R. Pearson mengajukan teori kualitatif asam dan basa “keras” dan “lunak”.
Dasar kaku memiliki keelektronegatifan tinggi dan polarisasi rendah. Mereka sulit untuk dioksidasi. Orbital molekul terisi tertinggi (HOMO) mereka memiliki energi rendah.
Tanah lunak memiliki keelektronegatifan rendah dan polarisasi tinggi. Mereka mudah teroksidasi. Orbital molekul yang ditempati tertinggi (HOMO) mereka adalah energi tinggi.
Asam keras memiliki keelektronegatifan tinggi dan polarisasi rendah. Mereka sulit untuk pulih. Orbital molekul bebas (LUMO) terendah mereka memiliki energi rendah.
Asam lunak memiliki keelektronegatifan rendah dan polarisasi tinggi. Mereka mudah untuk pulih. Orbital molekul bebas (LUMO) terendah mereka adalah energi tinggi.
Asam yang paling keras adalah H +, yang paling lembut adalah CH 3 Hg +. Basa yang paling keras adalah F - dan OH - , yang paling lunak adalah I - dan H - .
59. .Eter.
Eter- zat organik yang memiliki rumus R-O-R 1 di mana R dan R 1 adalah radikal hidrokarbon. Namun, harus diperhitungkan bahwa gugus tersebut mungkin merupakan bagian dari gugus fungsi lain dari senyawa yang bukan eter.
- Menurut Williamson
Dalam kondisi laboratorium, ester diperoleh menurut Williamson melalui interaksi turunan halogen yang mampu bereaksi dengan Sn2 dan ion alkoksida dan fenoksida. Reaksi berjalan lancar dengan halometana dan haloalkana primer. Dalam kasus haloalkana sekunder, reaksi dapat diperumit dengan reaksi eliminasi samping.
Properti fisik
Eter adalah cairan bergerak dengan titik didih rendah, sedikit larut dalam air, sangat mudah terbakar. Mereka menunjukkan sifat dasar yang lemah (mereka menempelkan proton pada atom O).
Eter membentuk senyawa peroksida di bawah aksi cahaya:
Akibatnya, ketika menyuling eter di bawah kondisi laboratorium, dilarang untuk menyulingnya hingga kering, karena dalam hal ini ledakan kuat akan terjadi sebagai akibat dari penguraian peroksida.
Ester yang paling penting
| Nama | Rumus | Suhu leleh | Suhu didih |
| dimetil eter | CH 3 OCH 3 | -138.5°C | -24,9°C |
| dietil eter | CH 3 CH 2 OCH 2 CH 3 | -116,3°C | 34.6°C |
| Diisopropil eter | (CH 3) 2 CHOCH(CH 3) 2 | -86,2°C | 68,5 °C |
| Anizol | -37°C | 154°C | |
| Oksiran | -111,3°C | 10,7°C | |
| Tetrahidrofuran | -108°C | 65,4°C | |
| dioksan | 11,7°C | 101,4°C | |
| polietilen glikol | HOCH 2 (CH 2 OCH 2) n CH 2 OH | − | − |
signifikansi biologis
Aril eter - pengawet, antioksidan, digunakan dalam industri parfum. Beberapa eter bersifat insektisida.
60. Tata nama pengganti (IUPAC) untuk senyawa organik.
Dalam tata nama IUPAC substitusi, nama senyawa organik ditentukan oleh nama rantai utama (akar kata), di mana atom karbon diberi nomor dalam urutan tertentu, serta substituen dan gugus fungsi (dilambangkan sebagai awalan atau akhiran). Setiap atom atau kelompok atom yang menggantikan hidrogen dianggap sebagai substituen. Gugus fungsi adalah atom atau sekelompok atom non-hidrokarbon yang menentukan apakah suatu senyawa termasuk dalam kelas tertentu. Jika ada beberapa kelompok, maka yang lebih tua dibedakan:
IUPAC adalah nomenklatur yang diterima secara umum, sekarang menjadi standar dalam kimia.
61. Oksidasi ikatan C-H dan C = C.
62. Ikatan kovalen. Hibridisasi.
Ikatan kovalen(ikatan atom, ikatan homeopolar) - ikatan kimia yang dibentuk oleh tumpang tindih (sosialisasi) dari sepasang awan elektron valensi. Awan elektronik (elektron) yang menyediakan komunikasi disebut pasangan elektron umum. Ikatan kovalen dibentuk oleh sepasang elektron yang digunakan bersama antara dua atom, dan elektron ini harus menempati dua orbital yang stabil, satu dari setiap atom.
A + B → A: B
Sebagai hasil dari sosialisasi, elektron membentuk tingkat energi yang terisi. Ikatan terbentuk jika energi totalnya pada tingkat ini kurang dari pada keadaan awal (dan perbedaan energi tidak akan lebih dari energi ikatan).
Menurut teori orbital molekul, tumpang tindih dua orbital atom dalam kasus paling sederhana mengarah pada pembentukan dua orbital molekul (MO): mengikat MO Dan antiikatan (melonggarkan) MO. Elektron bersama terletak pada energi pengikatan MO yang lebih rendah. Hibridisasi orbital- proses hipotetis pencampuran orbital yang berbeda (s, p, d, f) atom pusat dari molekul poliatomik dengan penampilan orbital identik, setara dalam karakteristiknya.
Jenis hibridisasi
Proyeksi molekul tiga dimensi ke bidang
Proyeksi Fisher (Rumus proyeksi Fisher, rumus nelayan) adalah cara menggambarkan molekul tiga dimensi dalam bentuk proyeksi, di mana ikatan vertikal dihilangkan di luar bidang proyeksi, dan ikatan horizontal menonjol di depan bidang ini. Rumus ini diusulkan oleh E. Fisher pada tahun 1891 untuk menggambarkan struktur karbohidrat. Penggunaan proyeksi Fischer untuk molekul non-karbohidrat dapat menyesatkan dan tidak direkomendasikan oleh IUPAC.
Bangunan
Dalam proyeksi Fisher, ikatan kimia digambarkan sebagai garis horizontal dan vertikal, di persimpangan yang terdapat stereocenter. Kerangka karbon digambarkan secara vertikal, dengan atom karbon di bagian atas, dari mana penomoran kerangka dimulai (misalnya, atom aldehida untuk aldosa). Selain itu, dalam proyeksi Fisher, semua tautan horizontal diarahkan ke pengamat, dan tautan vertikal dihilangkan dari pengamat. Kondisi ini penting untuk konstruksi proyeksi Fisher yang benar, serta untuk memulihkan struktur tiga dimensi molekul dari proyeksinya. Untuk alasan ini, proyeksi Fisher tidak dapat diputar 90° atau 270°, karena ini akan mengubah konfigurasi pusat stereo. Atom hidrogen harus digambarkan secara eksplisit menurut pedoman IUPAC, tetapi struktur tanpa atom hidrogen juga dianggap dapat diterima.
Pemulihan Rekaman 3D
Untuk mengembalikan bentuk spasial molekul dari proyeksi Fisher, perlu untuk menggambarkan ikatan horizontal yang diarahkan ke pengamat (baji tebal), dan ikatan vertikal - melampaui bidang gambar (baji putus-putus). Selanjutnya, Anda dapat menggambarkan molekul dalam representasi tiga dimensi apa pun.
Penggunaan
Proyeksi Fischer paling banyak digunakan untuk menyusun formula struktural monosakarida, serta asam amino. Mereka juga mendasari nomenklatur d/l yang digunakan untuk membedakan antara enansiomer dari senyawa alami ini.
Zat yang dapat memutar bidang polarisasi cahaya yang melewatinya disebut optik aktif. Fenomena ini sendiri disebut aktivitas optik. Zat aktif optik ada dalam bentuk pasangan antipoda optik atau enansiomer, yang berbeda (ceteris paribus - konsentrasi yang sama, panjang lintasan berkas cahaya yang sama dalam zat) dalam tanda rotasi bidang polarisasi cahaya.
Molekul zat aktif optik memiliki sifat: kiralitas- enantiomer berhubungan satu sama lain sebagai yang asli dan bayangan cerminnya (tidak kompatibel di bawah rotasi apa pun). Paling sering, untuk terjadinya kiralitas, kehadiran dalam molekul diperlukan. kiral atom karbon ( kiral atau asimetris pusat) - dalam keadaan hibridisasi sp 3 dan memiliki empat substituen yang berbeda:
Campuran ekuimolar enansiomer tidak memiliki aktivitas optik. Campuran seperti itu disebut campuran rasemat atau teman ras.
Jika sebuah molekul mengandung beberapa pusat kiral, sangat sulit untuk menggambarkannya dalam proyeksi yang mirip dengan gambar sebelumnya. Dalam hal ini, gunakan rumus proyeksi E. Fisher.
Jumlah stereoisomer dalam kasus beberapa pusat kiral dapat ditentukan dengan rumus 2 n di mana n adalah jumlah atom karbon kiral. Dalam kasus aldotetrosa, di mana ada dua pusat kiral, ada 4 stereoisomer:
Molekul 1 dan 2, 3 dan 4 adalah enansiomer. Molekul 2 dan 4, 1 dan 3, 2 dan 3 bukanlah enansiomer, namun merupakan stereoisomer.
Stereoisomer yang bukan enansiomer disebut diastereomer.
Diastereomer berbeda dalam sifat kimia dan fisik dan dapat dipisahkan dengan metode kimia konvensional.
Jumlah stereoisomer mungkin kurang dari 2n jika ada bentuk meso. Mesoform terjadi jika molekul memiliki bidang simetri internal. Misalnya, asam tartarat memiliki tiga stereoisomer:
Jika isomer 1 dan 2 adalah sepasang enansiomer, maka 3 dan 4 adalah hal yang sama - molekul tersebut memiliki bidang simetri internal, yang ditunjukkan oleh garis putus-putus. Bentuk meso pada dasarnya adalah rasemat intramolekul. Memang, 3 teratas (di atas garis putus-putus) adalah bayangan cermin dari bawah. Aktivitas optik mesoform tidak memiliki.
Tata nama isomer optik
Zat pertama yang fenomena isomerisme optik ditemukan dan dipelajari adalah karbohidrat dan asam amino. Oleh karena itu, secara historis telah dikembangkan sehingga stereoisomer dari senyawa ini ditentukan oleh milik satu atau beberapa seri sterik dan isomer erythro-threo. Untuk senyawa dari kelas lain, konsep yang digunakan mutlak konfigurasi pusat kiral.
Rumus proyeksi Fisher
Rumus Fisher adalah salah satu cara untuk merepresentasikan struktur tiga dimensi dari pusat kiral pada sebuah bidang. Mari kita ambil sepasang enansiomer dan buat proyeksi Fisher untuk molekul yang tepat:
Mari kita pilih arah dari mana kita akan mempertimbangkan molekul - itu ditunjukkan oleh panah:
Dalam hal ini, koneksi C-A dan C-E diarahkan ke kami, mereka, sesuai dengan aturan penulisan rumus Fisher, digambarkan oleh garis horizontal. Tautan C-B dan C-D diarahkan menjauh dari kami, mereka digambarkan oleh garis vertikal. Hasilnya, proyeksi Fisher akan terlihat seperti (1):
Saat ini, garis vertikal dan horizontal digambar sebagai padat, atom karbon tidak ditarik - perpotongan garis dan menyiratkan pusat kiral, sebagai hasilnya, proyeksi (2) diterima secara umum.
Jika kita mempertimbangkan molekul yang sama dari sisi lain, maka kita bisa mendapatkan proyeksi Fischer lain:
Secara umum, dua belas proyeksi Fischer dapat dibuat untuk molekul tertentu. Untuk membandingkan proyeksi yang diperoleh satu sama lain, perlu diperhitungkan bahwa proyeksi Fisher memungkinkan sejumlah transformasi atas dirinya sendiri.
Transformasi yang mempertahankan formula asli1. Banyaknya permutasi genap. Dengan permutasi berarti pertukaran tempat dari dua deputi. Misalnya, dalam rumus 2b, pertama-tama Anda dapat mengubah D dan A (permutasi pertama), lalu E dan D (yang sekarang menggantikan A) - ini akan menjadi permutasi kedua, sebagai hasilnya, 2b telah berubah menjadi 2. Terlihat bahwa ini adalah hal yang sama.
2. Rotasi proyeksi pada bidang gambar sebesar 180, 360, 540, dst. derajat:
3. Permutasi siklik: satu pengganti (apa saja) dibiarkan di tempatnya, tiga sisanya diatur ulang dalam lingkaran - searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam. Operasi ini setara dengan dua permutasi, tetapi terkadang lebih nyaman.
Transformasi yang mengarah ke enansiomer
1. Jumlah permutasi ganjil - tukar D dan E - satu permutasi, dengan bantuan cermin yang digambarkan oleh garis putus-putus vertikal, mudah untuk memverifikasi bahwa ini adalah enansiomer.
2. Rotasi pada bidang gambar sebesar 90, 270, 450, dst. derajat. Putar 2b 90 o berlawanan arah jarum jam:
Dalam rumus yang dihasilkan, kami akan membuat jumlah permutasi genap - tukar B dan E, A dan D. Membandingkan 2b dan apa yang terjadi, kami mengamati bahwa ini adalah enansiomer.
3. Refleksi di cermin atau melihat "dalam cahaya."
Proyeksi standar FisherDalam notasi standar proyeksi Fisher, rantai atau siklus utama digambarkan sebagai garis vertikal, penomoran atom karbon (menurut IUPAC) dalam rantai berjalan dari atas ke bawah.
Aldehid dan keton diketahui bereaksi dengan alkohol membentuk hemiasetal dan ketal. Hemiasetal siklik sangat mudah terbentuk. Untuk ini, kondisi yang diperlukan adalah: 1) gugus hidroksil dan karbonil harus merupakan bagian dari molekul yang sama; 2) ketika mereka berinteraksi, cincin beranggota lima atau enam dapat dibentuk.
Misalnya, 4-hidroksipentanal membentuk hemiasetal siklik beranggota lima. Ini menciptakan stereocenter baru di karbon C-1 (keempat substituen di C-1 berbeda):
Demikian pula, 5-hidroksiheksanal membentuk hemiasetal siklik beranggota enam, yang juga menghasilkan stereosenter baru di C-1:
Gugus hidroksil dan karbonil terkandung dalam satu molekul monosakarida, sehingga monosakarida ada hampir secara eksklusif dalam bentuk hemiasetal siklik.
Proyeksi siklus Fisher. Ukuran cincin hemiasetal monosakarida dibandingkan dengan molekul heterosiklik - piran dan furan:
Cincin hemiasetal beranggota enam ditandai dengan kata "pyran", dan beranggota lima - "furan".
Ketika dikristalisasi dari etanol, D-glukosa menghasilkan -D-glukopiranosa, T pl = 146 °С, rotasi optik spesifik D = +112,2°. Kristalisasi dari etanol berair menghasilkan -D-glukopiranosa, T pl \u003d 150 ° , D \u003d + 18,7 °. Ini - dan -isomer - hemiasetal siklik beranggota enam - dibentuk oleh reaksi OH hidroksil pada karbon C-5 dengan gugus karbonil pada posisi 1. Stereocenter baru yang muncul ketika memperoleh hemiasetal disebut karbon anomerik. Diastereomer yang terbentuk dengan cara ini memiliki nama khusus - anomer. Konfigurasi karbon anomerik dilambangkan dengan awalan ketika gugus hidroksilnya berada pada sisi yang sama dari proyeksi Fischer sebagai gugus OH pada stereocenter bernomor tertinggi. Dengan orientasi yang berlawanan dari hidroksil ini, konfigurasi karbon anomerik adalah .
Menurut metode 13 C NMR D-glukosa dalam larutan berair, ada: -piranosa (38,8%),
-piranosa (60,9%), -furanosa (0,14%), -furanosa (0,15%), hidrat linier terbuka (0,0045%).
Berikut adalah - dan - bentuk glukofuranosa dibandingkan dengan bentuk siklik fruktosa -
-fruktofuranosa dan -fruktofuranosa.
Dalam aldosa, penutupan cincin dimungkinkan karena karbon (aldehida) pertama dan hidroksil pada atom C ke-4 (atau ke-5), dan pada ketosa - karena karbon (karbonil) ke-2 dan hidroksil pada posisi ke-5 atau ke-6 dari rantai.
rumus Haworth. Cara alternatif untuk mewakili struktur siklik monosakarida dikenal sebagai Proyeksi Haworth dan dinamai ahli kimia Inggris Walter Haworth (pemenang Nobel, 1937). Dalam rumus Haworth, hemiasetal siklik beranggota lima dan enam direpresentasikan sebagai lima atau segi enam datar yang terletak, seolah-olah, tegak lurus terhadap bidang selembar kertas. Gugus yang melekat pada karbon cincin ditempatkan di atas atau di bawah bidang cincin dan sejajar dengan bidang kertas. Dalam rumus Haworth, karbon anomerik biasanya ditulis di sebelah kanan, dan oksigen hemiasetal ditulis di belakangnya. Proyeksi Haworth dari bentuk - dan -piranosa dari D-glukosa ditunjukkan di bawah ini.
LATIHAN.
1. Apa yang dimaksud dengan konsep "bentuk siklus karbohidrat"?
2.
Berikan rumus struktur dan proyeksi Fisher untuk: a) triosa; b) tetrosa;
c) pentosa.
3. Cara membedakan dengan rumus kimia L - Dan D- isomer (misalnya, eritrosa)?
4. Tentukan ikatan asetal dan atom karbon asimetris (stereocenters) dalam senyawa:
5. Tuliskan rumus struktur heterosiklus piran dan furan, yang menunjukkan masing-masing atom.
6.
Gambarkan skema untuk pembentukan bentuk hemiasetal siklik dari:
a) D - treoses; B) D ribosa (bentuk furanosa dan piranosa).
7. Ubah rumus grafik senyawa a)–c) menjadi proyeksi Fisher dan tetapkan proyeksi ini ke D - atau L -gliseraldehida:
8. Seberapa besar kemungkinan ketotetrosis? Untuk setiap gambar proyeksi Fisher.
9. Tulislah rumus Haworth:
1) -D- glukopiranosa; 2) -D- glukofuranosa.
Jawaban untuk latihan untuk topik 2
Pelajaran 34
1. Bentuk siklik karbohidrat mengandung siklus dengan oksigen di dalam cincin. Biasanya merupakan hemiasetal siklik. Tidak ada gugus aldehida bebas dalam molekulnya, tetapi ada ikatan asetal. Misalnya, untuk eritrosis:
3.
Untuk membedakan antara D- dan L-isomer eritrosa dengan rumus kimia, mereka harus disajikan dalam bentuk proyeksi Fisher. Orientasi hidroksil ke kanan pada stereocenter tertinggi C * -3 berarti
D isomer. Arah gugus H O di sebelah kiri C * -3 adalah karakteristik dari isomer L:
4. Ikatan asetal ditandai dengan panah (), dan stereocenters ditandai dengan tanda bintang (*):
c) dua permutasi substituen yang berurutan tidak mengubah konfigurasi (D atau L) pada stereocenter:
8. Dua ketotetrosa enansiomer dimungkinkan, yang proyeksi Fischer adalah sebagai berikut:
9. Rumus Haworth:
diastereomer- stereoisomer, molekul-molekulnya bukan bayangan cermin satu sama lain.
Untuk gambar pada bidang-i molekul dengan atom karbon asimetris, proyeksi yang diusulkan pada 18-1 oleh E. Fisher sering digunakan.
Pertimbangkan prinsip konstruksi mereka menggunakan contoh molekul bromofluorochloromethane. Titik awal untuk membangun proyeksi Fisheoa adalah model spasial molekul atau proyeksi berbentuk bajinya.
Mari kita susun molekul sedemikian rupa sehingga hanya atom karbon dari molekul bromfluorochloromethane yang tersisa di bidang gambar, seperti yang ditunjukkan pada gambar:
Mari kita proyeksikan semua atom ke bidang gambar (Br dan CL dari bawah ke atas, karena mereka terletak di bawah bidang gambar, dan F dan H - dari atas ke bawah). Agar proyeksi yang dihasilkan berbeda dari rumus struktur, kami setuju untuk tidak mewakili atom karbon asimetris. Dia tersirat dalam proyeksi Fisher di persimpangan garis vertikal dan horizontal:
Seperti dapat dilihat dari contoh di atas, proyeksi Fischer dibangun sedemikian rupa sehingga ikatan atom asimetris dengan substituen digambarkan oleh garis vertikal dan horizontal (tetapi tidak miring!).
Saat menggunakan proyeksi Fisher, penting untuk diingat bahwa garis vertikal di dalamnya menggambarkan koneksi yang menjauh dari kita, dan garis horizontal - koneksi yang mengarah ke kita. . Ini menyiratkan aturan untuk menggunakan proyeksi Fisher:
Operasi yang terdaftar dengan proyeksi Fisher tidak dapat dilakukan, karena mengarah ke proyeksi antipode.
Contoh.
a) Banyaknya permutasi berpasangan genap. Mari kita tukar atom F dan CI, Br dan H dalam molekul bromofluorochloromethane:
b) Permutasi melingkar dari tiga deputi. Mari kita membuat permutasi melingkar dari atom halogen. Atom hidrogen dibiarkan tak tersentuh:
Saat menyusun rumus proyeksi Fischer untuk molekul yang mencakup beberapa atom karbon, molekul tersebut disusun sedemikian rupa sehingga rantai karbon disusun secara vertikal. Ditempatkan di atas paling teroksidasi atom karbon (sebagai aturan, atom ini adalah bagian dari gugus karbonil CH \u003d O atau karboksil COOH.):
