(Fišerio projekcija), erdvės plokštumoje vaizdavimo būdas. struktūros org. Kom., turintis vieną ar kelis. chiraliniai centrai. Projektuojant molekulę į plokštumą (pav.) asimetrinė. atomas dažniausiai praleidžiamas, išsaugomas tik perbrauktos linijos ir pakaitų simboliai; šiuo atveju pakaitalai priešais plokštumą yra dešinėje ir kairėje, o už plokštumos - viršuje ir apačioje (punktyrinė linija).

F-ly Fisher molekulei su viena asimetrine. atomas (I), taip pat schema, kaip sudaryti tokį f-ly junginiams su dviem asimetriškais. atomai (P) HAWORS FORMULĖ

HAWORS FORMULĖ

(Hewers f-ly), vaizdas erdvių plokštumoje. ciklinės struktūros. conn. Statant X. f. ciklas sąlyginai laikomas plokščiu (iš tikrųjų molekulė gali būti kėdės ar vonios konformacijoje) ir projektuojamas į plokštumą tam tikru kampu; šiuo atveju brėžinyje arčiausiai stebėtojo esanti žiedo dalis yra žemiau ir dažniausiai išsiskiria storesne linija (pav.). Monosachariduose ciklo deguonies atomas paprastai yra maks. toliau nuo stebėtojo (piranozės ciklo atveju dešinėje).

Fišerio formulės (a) ir Hawortho (b) monosacharidų formulės - -D-gliukopiranozė (I) ir -L-galaktofuranozė (II).

Atomai arba atomų grupės, pavaizduotos Fišerio f-lakhs kairėje ir dešinėje, X. f. esančios atitinkamai. virš ir žemiau ciklo plokštumos. Šoninės grandinės ties C-5 atomu piranozėse arba C-4 furanozėse yra pavaizduotos virš žiedo plokštumos anglies atomo D konfigūracijos ir žemiau plokštumos L konfigūracijos (žr. Stereocheminė nomenklatūra).
W. Hawortho (Hewortho) pasiūlymas 1926 m.

55. Junginiai su hidroksilo grupe.

Hidroksilo grupė (hidroksilas) yra organinių ir neorganinių junginių funkcinė grupė OH, kurioje vandenilio ir deguonies atomai yra sujungti kovalentine jungtimi. Organinėje chemijoje jis taip pat vadinamas " alkoholio grupė».

Fenoliai yra aromatinių angliavandenilių dariniai, kurių molekulėse yra viena ar daugiau hidroksilo grupių, tiesiogiai sujungtų su benzeno žiedu.

Fenolių pavadinimai sudaromi atsižvelgiant į tai, kad pagal IUPAC taisykles pirminei struktūrai išsaugomas trivialus pavadinimas „fenolis“. Benzeno žiedo anglies atomų numeracija prasideda nuo atomo, tiesiogiai prijungto prie hidroksilo grupės (jei tai yra didžiausia funkcija), ir tęsiasi tokia seka, kad esantys pakaitai gautų mažiausią skaičių.

Paprasčiausias šios klasės atstovas yra pats fenolis, C 6 H 5 OH.

Fenolio struktūra. Viena iš dviejų nepasidalijusių deguonies atomo elektronų porų yra įtraukta į benzeno žiedo -elektronų sistemą (+ OH grupės M-EFFECT). Tai sukelia du efektus: a) elektronų tankis benzeno žiede didėja, o elektronų tankio maksimumai yra orto ir para padėtyse OH grupės atžvilgiu; b) elektronų tankis deguonies atome, priešingai, mažėja, o tai lemia O-H jungties susilpnėjimą. Pirmasis poveikis pasireiškia dideliu fenolio aktyvumu elektrofilinėse pakeitimo reakcijose, o antrasis - padidėjusiu fenolio rūgštingumu, palyginti su sočiaisiais alkoholiais.

Monopakeisti fenolio dariniai, tokie kaip metilfenolis (krezolis), gali egzistuoti trijų struktūrinių izomerų – orto-, meta- ir para-krezolių – pavidalu:

fizines savybes. Fenoliai dažniausiai yra kristalinės medžiagos (metakrezolis – skystis) kambario temperatūroje. Jie turi būdingą kvapą, gana blogai tirpsta šaltame vandenyje, bet gerai - karštuose ir ypač vandeniniuose šarmų tirpaluose. Fenoliai sudaro stiprius vandenilinius ryšius ir turi gana aukštą virimo ir lydymosi temperatūrą. Taigi pats fenolis yra bespalviai kristalai, kurių t pl = 41 ° C ir t bp = 182 ° C. Laikui bėgant kristalai parausta ir tamsėja.

56. Penkių narių heterocikliniai junginiai.

Penkių narių heterociklai- organiniai cikliniai junginiai, kuriuose yra bent vienas heteroatomas.

Žymiausi atstovai:

atstovas	Struktūrinė formulė	Susiję junginiai
Furanas		Furfuralas, pirosmucus rūgštis, kumparonas, izobenzfuranas, tetrahidrofuranas, 1,3-dioksolanas
tiofenas		Tionaftenas, tioftenas, tetrahidrotiofenas, tiolanas, tiolandoksidas, biotinas
pirolis		Indolas, oksidolis, indoksilas, izatinas, karbazolas, pirolidinas, 2-pirolidonas, N-metilpirolidonas, prolinas
Oksazolas		Benzoksazolas, 2-oksazolinas
Izoksazolas

57.alkoholiai alifatiniai junginiai, turintys hidroksilo grupę, vadinami (alkanoliais, alkenoliais, alkinoliais); vadinami hidroksiarenais arba aromatiniais hidroksi dariniais fenoliai . Alkoholio pavadinimas susidaro pridedant priesagą -ol prie atitinkamo angliavandenilio pavadinimo arba remiantis angliavandenilio radikalu. Atsižvelgiant į angliavandenilio radikalo struktūrą, išskiriami alkoholiai:

pagrindinis:

antrinis:

tretinis:

Monatominiai fenoliai:

Fenoliai pasižymi stipresnėmis rūgštinėmis savybėmis nei alkoholiai, pastarieji vandeniniuose tirpaluose nesudaro karbonio jonų AIk - O -, o tai susiję su mažesniu poliarizuojančiu poveikiu (alkilo radikalų elektroakceptorinės savybės, palyginti su aromatiniais).

Vis dėlto alkoholiai ir fenoliai lengvai sudaro vandenilinius ryšius, todėl visi alkoholiai ir fenoliai turi aukštesnę virimo temperatūrą nei atitinkami angliavandeniliai.

Jei angliavandenilio radikalas neturi ryškių hidrofobinių savybių, tai šie alkoholiai gerai ištirpsta vandenyje. Vandenilio ryšys lemia alkoholių gebėjimą kietėjimo metu pereiti į stiklinę, o ne kristalinę būseną.

Junginiai, turintys dvi ar daugiau hidroksilo grupių, vadinami polihidroksiliais alkoholiais ir fenoliais:

58. Lewiso rūgštys ir bazės.

J. Lewisas pasiūlė bendresnę rūgščių ir bazių teoriją.

Lewiso pamatai tai yra elektronų porų donorai (alkoholiai, alkoholato anijonai, eteriai, aminai ir kt.)

Lewiso rūgštys - jie yra elektronų porų akceptoriai , tie. junginiai, turintys laisvą orbitą (vandenilio jonų ir metalų katijonai: H +, Ag +, Na +, Fe 2+; antrojo ir trečiojo periodų elementų halogenidai BF 3, AlCl 3, FeCl 3, ZnCl 2; halogenai; alavas ir sieros junginiai: SnCl 4, SO 3).

Taigi, Brønstedo ir Lewiso bazės yra tos pačios dalelės. Tačiau Bronstedo baziškumas yra galimybė prijungti tik protoną, o Lewiso baziškumas yra platesnė sąvoka ir reiškia galimybę sąveikauti su bet kokia dalele, kuri turi žemai esančią laisvą orbitą.

Anot Lewiso, rūgšties ir bazės sąveika yra donoro ir akceptoriaus sąveika, o bet kokia heterolitinė reakcija gali būti pavaizduota kaip Lewiso rūgšties ir Lewiso bazės sąveika:

Nėra vienos Lewis rūgščių ir bazių stiprumo palyginimo skalės, nes jų santykinis stiprumas priklausys nuo to, kuri medžiaga bus laikoma etalonu (Bronstedo rūgštims ir bazėms šis standartas yra vanduo). Kad įvertintų rūgščių ir šarmų sąveikos lengvumą pagal Lewisą, R. Pearsonas pasiūlė kokybinę „kietų“ ir „minkštųjų“ rūgščių ir bazių teoriją.

Tvirtos bazės turi didelį elektronegatyvumą ir mažą poliarizaciją. Juos sunku oksiduoti. Jų aukščiausios užimtos molekulinės orbitos (HOMO) yra mažos energijos.

Minkštas pagrindas turi mažą elektronegatyvumą ir didelį poliarizuojamumą. Jie lengvai oksiduojasi. Jų aukščiausios užimtos molekulinės orbitos (HOMO) yra didelės energijos.

Kietos rūgštys turi didelį elektronegatyvumą ir mažą poliarizaciją. Juos sunku atsigauti. Jų žemiausios laisvosios molekulinės orbitos (LUMO) turi mažai energijos.

Minkštos rūgštys turi mažą elektronegatyvumą ir didelį poliarizuojamumą. Juos lengva atgauti. Jų žemiausios laisvosios molekulinės orbitos (LUMO) yra didelės energijos.

Kiečiausia rūgštis yra H +, minkštiausia - CH 3 Hg +. Kietiausios bazės yra F - ir OH - , minkštiausios - I - ir H - .

59. .Eteriai.

Eteriai- organinės medžiagos, kurių formulė R-O-R1, kur R ir R1 yra angliavandenilių radikalai. Tačiau reikia atsižvelgti į tai, kad tokia grupė gali būti kitų funkcinių junginių grupių, kurios nėra eteriai, dalis.

• Anot Williamsono

Laboratorinėmis sąlygomis esteriai gaunami pagal Williamsoną sąveikaujant halogeno dariniams, galintiems reaguoti su Sn2 ir alkoksido bei fenoksido jonais. Reakcija vyksta sklandžiai su halometanu ir pirminiais halogenalkanais. Antrinių halogenalkanų atveju reakciją gali komplikuoti šalutinė pašalinimo reakcija.

Fizinės savybės

Eteriai yra judrūs žemai verdantys skysčiai, mažai tirpūs vandenyje, labai degūs. Jie pasižymi silpnomis bazinėmis savybėmis (prie O atomo prijungia protoną).

Eteriai, veikiami šviesos, sudaro peroksido junginius:

Dėl to, distiliuojant eterius laboratorinėmis sąlygomis, draudžiama juos distiliuoti iki sausumo, nes tokiu atveju dėl peroksidų skilimo įvyks stiprus sprogimas.

Svarbiausi esteriai

vardas	Formulė	Lydymosi temperatūra	Virimo temperatūra
dimetilo eteris	CH 3 OCH 3	-138,5°C	-24,9°C
dietilo eteris	CH 3 CH 2 OCH 2 CH 3	-116,3°C	34,6°C
Diizopropilo eteris	(CH3)2CHOCH(CH3)2	-86,2°C	68,5°C
Anizolis		-37°C	154°C
Oksiranas		-111,3°C	10,7°C
Tetrahidrofuranas		-108°C	65,4°C
dioksanas		11,7°C	101,4°C
Polietilenglikolis	HOCH 2 (CH 2 OCH 2) n CH 2 OH	−	−

biologinė reikšmė

Arilo eteriai – konservantai, antioksidantai, naudojami parfumerijos pramonėje. Kai kurie eteriai yra insekticidiniai.

60. Organinių junginių pakaitinė nomenklatūra (IUPAC).

Pakaitinėje IUPAC nomenklatūroje organinio junginio pavadinimas nustatomas pagal pagrindinės grandinės (žodžio šaknies), kurioje anglies atomai sunumeruoti tam tikra tvarka, pavadinimai, taip pat pakaitai ir funkcinės grupės (žymimos kaip priešdėliai arba priesagos). Bet kuris atomas arba atomų grupė, pakeičianti vandenilį, yra laikomi pakaitais. Funkcinė grupė yra atomas arba ne angliavandenilių atomų grupė, kuri lemia, ar junginys priklauso tam tikrai klasei. Jei yra kelios grupės, išskiriama senesnė:

IUPAC yra visuotinai priimta nomenklatūra, dabar ji yra chemijos standartas.

61. C-H ir C = C ryšių oksidacija.

62. Kovalentiniai ryšiai. Hibridizacija.

kovalentinis ryšys(atominis ryšys, homeopolinis ryšys) – cheminis ryšys, susidarantis persidengus (socializavus) valentinių elektronų debesų porai. Elektroniniai debesys (elektronai), kurie užtikrina ryšį, vadinami bendroji elektronų pora. Kovalentinį ryšį sudaro elektronų pora, pasidalijusi tarp dviejų atomų, ir šie elektronai turi užimti dvi stabilias orbitales, po vieną iš kiekvieno atomo.

A + B → A: B

Dėl socializacijos elektronai sudaro užpildytą energijos lygį. Ryšys susidaro, jei jų bendra energija šiame lygyje yra mažesnė nei pradinėje būsenoje (ir energijos skirtumas bus ne kas kita, kaip ryšio energija).

Remiantis molekulinių orbitalių teorija, dviejų atominių orbitalių sutapimas paprasčiausiu atveju lemia dviejų molekulinių orbitalių (MO) susidarymą: privalomas MO Ir antibonding (atlaisvinimas) MO. Bendri elektronai yra ant mažesnės energijos surišimo MO. Orbitų hibridizacija- hipotetinis procesas, kai sumaišomos skirtingos (s, p, d, f) poliatominės molekulės centrinio atomo orbitalės, atsirandančios identiškomis, savo charakteristikomis lygiavertėmis, orbitomis.

Hibridizacijos rūšys

Trimatės molekulės projekcija į plokštumą

Fišerio projekcija (Fišerio projekcijos formulė, Fišerio formulė) yra būdas vaizduoti trimatę molekulę projekcijos pavidalu, kai vertikalūs ryšiai pašalinami už projekcijos plokštumos, o horizontalūs ryšiai išsikiša prieš šią plokštumą. Šias formules angliavandenių struktūroms pavaizduoti 1891 metais pasiūlė E. Fisheris. Fischer projekcijos naudojimas ne angliavandenių molekulėms gali būti klaidinantis ir IUPAC to nerekomenduoja.

Pastatas

Fišerio projekcijoje cheminiai ryšiai vaizduojami kaip horizontalios ir vertikalios linijos, kurių sankryžoje yra stereocentrai. Anglies skeletas pavaizduotas vertikaliai, o viršuje yra anglies atomas, nuo kurio prasideda skeleto numeracija (pavyzdžiui, aldozių aldehido atomas). Be to, Fisher projekcijoje visos horizontalios jungtys nukreiptos į stebėtoją, o vertikalios nuo stebėtojo pašalinamos. Ši sąlyga svarbi norint teisingai sukonstruoti Fišerio projekciją, taip pat atstatyti molekulės trimatę struktūrą iš jos projekcijos. Dėl šios priežasties Fisher projekcijos negalima pasukti 90° arba 270°, nes tai pakeis stereocentrų konfigūraciją. Vandenilio atomai turėtų būti aiškiai pavaizduoti pagal IUPAC gaires, tačiau taip pat laikomos priimtinos struktūros be vandenilio atomų.

3D įrašymo atkūrimas

Norint atkurti erdvinę molekulės formą iš Fišerio projekcijos, reikia pavaizduoti horizontalius ryšius, nukreiptus į stebėtoją (paryškinti pleištai), o vertikalius - išeinančius už vaizdo plokštumos (punktyriniai pleištai). Tada galite pavaizduoti molekulę bet kokiu trimačiu vaizdu.

Naudojimas

Fišerio projekcijos plačiausiai naudojamos monosacharidų, taip pat aminorūgščių struktūrinėms formulėms sudaryti. Jie taip pat sudaro d/l nomenklatūros, naudojamos atskirti šių natūralių junginių enantiomerus, pagrindą.

Vadinamos medžiagos, kurios gali sukti pro jas einančios šviesos poliarizacijos plokštumą optiškai aktyvus. Pats šis reiškinys vadinamas optinis aktyvumas. Optiškai aktyvios medžiagos egzistuoja porų pavidalu optiniai antipodai arba enantiomerai, kurios skiriasi (ceteris paribus – ta pati koncentracija, toks pat šviesos pluošto kelio ilgis medžiagoje) šviesos poliarizacijos plokštumos sukimosi ženklu.

Optiškai aktyvių medžiagų molekulės turi savybę chiralumas- enantiomerai yra susiję vienas su kitu kaip originalas ir jo veidrodinis vaizdas (nesuderinamas jokiu būdu). Dažniausiai, norint atsirasti chiralumui, buvimas molekulėje yra būtinas. chiralinis anglies atomas ( chiralinis arba asimetrinis centras) - sp 3 hibridizacijos būsenoje ir turintis keturis skirtingus pakaitus:

Ekvimolinis enantiomerų mišinys neturi optinio aktyvumo. Toks mišinys vadinamas raceminis mišinys arba racematas.

Jei molekulėje yra keli chiraliniai centrai, labai sunku ją pavaizduoti projekcijoje, panašioje į ankstesnį paveikslą. Šiuo atveju naudokite projekcijos formules E. Fisher.

Stereoizomerų skaičius kelių chiralinių centrų atveju gali būti nustatytas pagal formulę 2 n, kur n yra chiralinių anglies atomų skaičius. Aldotetrozėse, kuriose yra du chiraliniai centrai, yra 4 stereoizomerai:

1 ir 2, 3 ir 4 molekulės yra enantiomerai. 2 ir 4, 1 ir 3, 2 ir 3 molekulės nėra enantiomerai, tačiau jie yra stereoizomerai.

Stereoizomerai, kurie nėra enantiomerai, vadinami diastereomerai.

Diastereomerai skiriasi cheminėmis ir fizinėmis savybėmis ir gali būti atskirti įprastais cheminiais metodais.

Stereoizomerų skaičius gali būti mažesnis nei 2n, jei yra mezoformos. Mezoforma atsiranda, jei molekulė turi vidines simetrijos plokštumas. Pavyzdžiui, vyno rūgštis turi tris stereoizomerus:

Jei izomerai 1 ir 2 yra enantiomerų pora, tai 3 ir 4 yra tas pats – molekulė turi vidinę simetrijos plokštumą, pažymėtą punktyrine linija. Mezo forma iš esmės yra intramolekulinis racematas. Iš tiesų, 3 viršuje (virš punktyrinės linijos) yra veidrodinis apatinės dalies vaizdas. Mezoformos optinis aktyvumas neturi.

Optinių izomerų nomenklatūra

Pirmosios medžiagos, kurioms buvo atrastas ir ištirtas optinės izomerijos reiškinys, buvo angliavandeniai ir aminorūgštys. Todėl istoriškai susiklostė taip, kad šių junginių stereoizomerai nustatomi pagal priklausymą vienai ar kitai sterinei eilei ir eritro-treo izomerams. Kitų klasių junginiams vartojama ši sąvoka absoliutus chiralinio centro konfigūracija.

Fišerio projekcijos formulės

Fišerio formulės yra vienas iš būdų pavaizduoti chiralinio centro trimatę struktūrą plokštumoje. Paimkime porą enantiomerų ir sukurkime tinkamos molekulės Fišerio projekciją:

Pasirinkime kryptį, iš kurios svarstysime molekulę – tai rodo rodyklė:

Šiuo atveju nuorodos C-A ir C-E yra nukreiptos į mus, jos, vadovaujantis Fišerio formulės rašymo taisyklėmis, vaizduojamos horizontalia linija. Nuorodos C-B ir C-D nukreiptos nuo mūsų, jos pavaizduotos vertikalia linija. Dėl to Fišerio projekcija atrodys taip (1):

Šiuo metu tiek vertikalios, tiek horizontalios linijos brėžiamos kaip vientisos, anglies atomas nenubrėžtas - linijų susikirtimas ir reiškia chiralinį centrą, todėl projekcija (2) yra visuotinai priimta.

Jei nagrinėsime tą pačią molekulę iš kitos pusės, galime gauti kitą Fišerio projekciją:

Paprastai tam tikrai molekulei galima nubrėžti dvylika Fišerio projekcijų. Norint palyginti gautas projekcijas tarpusavyje, reikia atsižvelgti į tai, kad Fišerio projekcijos leidžia atlikti daugybę transformacijų.

Transformacijos, išlaikančios pirminę formulę

1. Lytinis permutacijų skaičius. Permutacija reiškia bet kurių dviejų deputatų apsikeitimą vietomis. Pavyzdžiui, 2b formulėje pirmiausia galite pakeisti D ir A (pirmoji permutacija), o tada E ir D (kurie dabar yra vietoje A) - tai bus antra permutacija, todėl 2b buvo pakeista. paverčiamas 2. Pastebima, kad tai tas pats dalykas.

2. Projekcijos pasukimas piešimo plokštumoje 180, 360, 540 ir kt. laipsniai:

3. Ciklinė permutacija: vienas pakaitalas (bet koks) paliekamas vietoje, likę trys perstatomi ratu – pagal laikrodžio rodyklę arba prieš laikrodžio rodyklę. Ši operacija prilygsta dviem permutacijai, bet kartais yra patogesnė.

Transformacijos, vedančios į enantiomerą

1. Nelyginis permutacijų skaičius – sukeisti D ir E – viena permutacija, veidrodžio, pavaizduoto vertikalia punktyrine linija, pagalba nesunku įsitikinti, kad tai enantiomerai.

2. Pasukimas brėžinio plokštumoje 90, 270, 450 ir kt. laipsnių. Pasukite 2b 90 o prieš laikrodžio rodyklę:

Gautoje formulėje padarysime lyginį skaičių permutacijų – sukeisime B ir E, A ir D. Palyginę 2b ir tai, kas atsitiko, pastebėsime, kad tai yra enantiomeras.

3. Atspindys veidrodyje arba žiūrėjimas „šviesoje“.

Fišerio standartinė projekcija

Standartiniame Fišerio projekcijos žymėjime pagrindinė grandinė arba ciklas vaizduojamas kaip vertikali linija, anglies atomų numeracija (pagal IUPAC) grandinėje eina iš viršaus į apačią.

Yra žinoma, kad aldehidai ir ketonai reaguoja su alkoholiais, sudarydami pusacetalius ir ketalius. Ypač lengvai susidaro cikliniai pusacetaliai. Tam būtinos sąlygos: 1) hidroksilo ir karbonilo grupė turi būti tos pačios molekulės dalys; 2) kai jie sąveikauja, gali susidaryti penkių ar šešių narių žiedas.
Pavyzdžiui, 4-hidroksipentanalis sudaro penkių narių ciklinį pusacetalą. Tai sukuria naują stereocentrą anglies C-1 (visi keturi C-1 pakaitai yra skirtingi):

Panašiai 5-hidroksiheksanalas sudaro šešių narių ciklinį pusacetalą, kuris taip pat sukuria naują stereocentrą C-1:

Hidroksilo ir karbonilo grupės yra vienoje monosacharidų molekulėje, todėl monosacharidai egzistuoja beveik išimtinai ciklinių pusacetalių pavidalu.
Fišerio ciklinės projekcijos. Monosacharido pusacetalinio žiedo dydis lyginamas su heterociklinėmis molekulėmis - piranu ir furanu:

Šešių narių pusacetaliniai žiedai žymimi žodžiu „piranas“, o penkių narių – „furanas“.
Iš etanolio kristalizuota D-gliukozė suteikia -D-gliukopiranozę, t pl = 146 °С, savitasis optinis sukimasis D = +112,2°. Kristalizacija iš vandeninio etanolio gauna -D-gliukopiranozę, t pl \u003d 150 ° С, D \u003d + 18,7 °. Šie – ir –izomerai – šešių narių cikliniai pusacetaliai – susidaro OH hidroksilui prie anglies C-5 reaguojant su 1 padėtyje esančia karbonilo grupe. Naujasis stereocentras, atsirandantis gavus pusacetalį, vadinamas anomerinė anglis. Tokiu būdu suformuoti diastereomerai turi specialų pavadinimą - anomerai. Anomerinės anglies konfigūracija žymima priešdėliu, kai jos hidroksilo grupė yra toje pačioje Fišerio projekcijos pusėje kaip OH grupė didžiausio skaičiaus stereocentre. Esant priešingai šių hidroksilų orientacijai, anomerinės anglies konfigūracija yra .

Pagal D-gliukozės vandeniniame tirpale 13 C BMR metodą, yra: -piranozė (38,8%),
-piranozė (60,9%), -furanozė (0,14%), -furanozė (0,15%), atviras linijinis hidratas (0,0045%).
Čia yra gliukofuranozės formos ir, palyginti su ciklinėmis fruktozės formomis,
-fruktofuranozė ir -fruktofuranozė.

Aldozėse žiedo užsidarymas galimas dėl 1-ojo (aldehido) anglies ir hidroksilo 4-ajame (arba 5-ajame) C atome, o ketozėse - dėl 2-osios (karbonilo) anglies ir hidroksilo 5 arba 6-oje padėtyje. grandinė.

Haworth formulės. Alternatyvus būdas pavaizduoti ciklines monosacharidų struktūras yra žinomas kaip Haworth projekcijos ir pavadintas anglų chemiko Walterio Hawortho (1937 m. Nobelio premijos laureato) vardu. Hawortho formulėse penkių ir šešių narių cikliniai pusacetaliai vaizduojami kaip plokšti penkių arba šešiakampiai, esantys tarsi statmenai popieriaus lapo plokštumai. Grupės, pritvirtintos prie žiedo anglies atomų, yra išdėstytos aukščiau arba žemiau žiedo plokštumos ir lygiagrečios popieriaus plokštumai. Hawortho formulėse anomerinė anglis paprastai rašoma dešinėje, o už jos – pusacetalinis deguonis. Žemiau parodytos D-gliukozės piranozės ir piranozės formų Haworth projekcijos.

PRATIMAS.

1. Ką reiškia sąvoka „ciklinės angliavandenių formos“?

2. Pateikite Fišerio struktūrines ir projekcines formules: a) triozei; b) tetrozės;
c) pentozės.

3. Kaip atskirti pagal chemines formules L - Ir D- izomerai (pavyzdžiui, eritrozė)?

4. Nurodykite acetalines jungtis ir asimetrinius anglies atomus (stereocentrus) junginiuose:

5. Parašykite pirano ir furano heterociklų struktūrines formules, nurodydami kiekvieną atomą.

6. Nubraižykite ciklinių pusacetalinių formų formavimo schemas iš:
Reklama - treozės; b) D ribozės (furanozės ir piranozės formos).

7. Junginių a)–c grafines formules paverskite Fišerio projekcijomis ir priskirkite šias projekcijas D - arba L - gliceraldehidas:

8. Kiek įmanoma ketotetrozė? Kiekvienam nupieškite Fišerio projekciją.

9. Parašykite Hawortho formules:

1) -D- gliukopiranozė; 2) -D- gliukofuranozės.

Atsakymai į 2 temos pratimus

34 pamoka

1. Ciklinės angliavandenių formos turi ciklą su deguonimi žiede. Paprastai tai yra ciklinis pusacetalis. Jo molekulėje nėra laisvos aldehido grupės, tačiau yra acetalio ryšys. Pavyzdžiui, dėl eritrozės:

3. Norint atskirti eritrozės D ir L izomerus pagal chemines formules, jie turėtų būti pateikti Fišerio projekcijų forma. Hidroksilo orientacija į dešinę aukščiausiame stereocentre C * -3 reiškia
D izomeras. HO grupės kryptis į kairę nuo C * -3 būdinga L-izomerui:

4. Acetalio jungtys pažymėtos rodykle (), o stereocentrai – žvaigždute (*):

c) dvi viena po kitos einančios pakaitų permutacijos nekeičia konfigūracijos (D arba L) stereocentre:

8. Galimos dvi enantiomerinės ketotetrozės, kurioms Fišerio projekcijos yra tokios:

9. Haworth formulės:

diastereomerai- stereoizomerai, kurių molekulės nėra viena kitos veidrodiniai atvaizdai.

Molekulių, turinčių asimetrinius anglies atomus, vaizdui i-plokštumoje dažnai naudojamos E. Fisherio 18-1 pasiūlytos projekcijos.

Apsvarstykite jų konstravimo principą bromfluorchlormetano molekulės pavyzdžiu. Fišeoa projekcijų konstravimo atskaitos taškas yra erdvinis molekulės modelis arba jos pleišto formos projekcija.
Molekulę išdėstykime taip, kad brėžinio plokštumoje liktų tik bromfluorchlormetano molekulės anglies atomas, kaip parodyta paveikslėlyje:

Projektuokime visus atomus į piešimo plokštumą (Br ir CL iš apačios į viršų, nes jie yra po piešimo plokštuma, o F ir H - iš viršaus į apačią). Kad gauta projekcija skirtųsi nuo struktūrinės formulės, sutinkame nevaizduoti asimetrinio anglies atomo. Jis numanoma Fišerio projekcijoje vertikalių ir horizontalių linijų sankirtoje:

Kaip matyti iš aukščiau pateikto pavyzdžio, Fišerio projekcija sukonstruota taip, kad asimetrinio atomo ryšiai su pakaitais būtų pavaizduoti vertikaliomis ir horizontaliomis (bet ne įstrižomis!) linijomis.

Naudojant Fisher projekcijas, svarbu atsiminti, kad vertikali linija jose vaizduoja nuo mūsų tolstančius ryšius, o horizontali – į mus nukreiptas jungtis. . Tai reiškia Fisher projekcijų naudojimo taisykles:

Išvardytų operacijų su Fisher projekcijomis atlikti negalima, nes jos veda į antipodo projekciją.

Pavyzdžiai.
a) Porinis permutacijų skaičius. Pakeiskime bromofluorchlormetano molekulėje F ir CI, Br ir H atomus:

b) Trijų deputatų žiedinė permutacija. Padarykime žiedinę halogeno atomų permutaciją. Vandenilio atomas lieka nepaliestas:

Kuriant Fišerio projekcijos formules molekulėms, kuriose yra keli anglies atomai, molekulė išdėstoma taip, kad anglies grandinė būtų išdėstyta vertikaliai. Padėtas viršuje labiausiai oksiduotas anglies atomas (paprastai šis atomas yra karbonilo CH \u003d O arba karboksilo COOH grupių dalis).