Аймақов О. А., Тлеуова З. Ш. Органикалық қосылыстардың стереохимиясы Көкшетау 2007



бет1/3
Дата22.06.2018
өлшемі0.56 Mb.
  1   2   3
Аймақов О.А., Тлеуова З.Ш.

Органикалық қосылыстардың стереохимиясы



Көкшетау 2007
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ

МИНИСТРЛІГІ

Ш. УӘЛИХАНОВ АТЫНДАҒЫ КӨКШЕТАУ МЕМЛЕКЕТТІК

УНИВЕРСИТЕТІ


АЙМАҚОВ ОРАЗХАН

ТЛЕУОВА ЗЕРЕ


ОРГАНИКАЛЫҚ ҚОСЫЛЫСТАРДЫҢ СТЕРЕОХИМИЯСЫ

Оқу құралы

Көкшетау- 2007
ББК 24.213.1я 73 (5к)

А31


УДК 541
Ш. Уәлиханов атындағы мемлекеттік университетінің ғылыми - әдістемелік Кеңесі ұсынған

Рецензенттер:

Ержанов К.Б. – химия ғылымдарының докторы, профессор

Сабиева К.У. – химия ғылымдарының кандидаты, доцент



Аймақов А.

А31 Органикалық қосылыстардың стереохимиясы: Жоғары оқу орындарының студенттеріне арналған оқу құралы.

Көкшетау, Көкшетау мемлекеттік университетінің баспаханасы.,2007, 53 бет.



ISBN 9965 – 506 – 04 - 3

Ұсынылып отырған оқу құралында органикалық химия қосылыстарының кеңістіктік құрылысы негізінде заттардың химиялық және физикалық қасиеттерін толық меңгеру барысында аса маңызды стереохимияның теориялық негіздері қарастырылған.

Бұл оқу құралы химия курсын оқитын жоғарғы оқу орындарының студенттеріне және оқытушыларына арналады.
ББК 24.213.1я 73 (5к)
ISBN 9965 – 506 – 04 - 3

©Ш. Уәлиханов атындағы Көкшетау

мемлекеттік университеті

©Аймақов О.А., Тлеуова З.Ш., 2007



Мазмұны
Кіріспе.........................................................................................................…..3
I Стереохимияның негізгі түсініктемесі
1.1 Стереохимияның органикалық химиядағы орны....................................4-5

1.2 Көміртек атомының стереохимиялық ерекшеліктері және

стереохимияның негізгі көріністері.........................................................6-7

1.3 Стереохимиялық модельдер және формулалар......................................8-9

1.4 Конфигурация және конформация...........................................................10-12


    1. Энантиомерия.Хиральдығы.....................................................................13-17

    2. Диастереомерия........................................................................................ 18-21

1.7 Стереоизомерлер номенклатурасы..........................................................22-31

1.8 Энантиотопия және диастереотопия…………………………………...32-33


II Стереоизомерия

2.1 Стереоизомерлерді алу жолдары………………………………………..34-35

2.2 Табиғи оптикалық активті қосылыстар негізінде синтездеу................36-38

2.3 Рацематтардың ыдырауы.........................................................................39-42

2.4 Рацемизация..............................................................................................43

2.5 Асимметриялық синтез............................................................................44-50


Терминдер.........................................................................................................51

Әдебиеттер........................................................................................................52

Мазмұны .......................................................................................................... 53

Кіріспе
А.М.Бутлеров ашқан химиялық құрылыс теориясында алғашында атомдар мен молекулалардағы химиялық байланыс тәртібі қарастырылғанмен, кеңістікте атомдардың орналасуы туралы мәліметтер толық берілмеді.Соған орай, органикалық химияның жаңа саласы-стереохимияның ашылуына мүмкіншілік туды.

Стереохимия жеке ғылым ретінде 1874 ж. пайда болды, бұл кезеңде бір-біріне тәуелсіз Ж.Ле – Бель мен Я.Вант-Гофф өздерінің тұжырымдарын ортаға салды, яғни көміртегі атомдарымен байланысқан төрт атом немесе радикал бір жазықтықта емес,олар кеңістік орталығында көміртегі атомы бар тетраэдр бұрыштарында орналасады деді.

Қазіргі кезеңде қаныққан көміртек атомының тетраэдрлі моделіндегі байланыстардың орналасуы физикалық әдістер негізінде дәлелдемесін тапты.

Осы кезеңдегі стереохимияның теориялық негізгі белгілі эксперименттік материалдарға сүйене отырып, Л.Пастердің ашқан оптикалық активті емес жүзім қышқылын оптикалық антиподтарға бөлу әдістері негізінде түсіндірілді.

Стереохимиялық заңдылықтарды толық түсінбеген жағдайда табиғи және физиологиялық активті қосылыстарды синтездеу мүмкін емес.

Табиғи тіршілікті зерттеудегі стереохимия теориясының маңыздылығын қарастыра білу жаратылыстану ғылымындағы үлкен табыс болып табылады.

I Стереохимияның негізгі түсініктемесі


    1. Стереохимияның органикалық химиядағы орны

Қазіргі кезеңде стереохимия органикалық химияны оқыту барысында қажетті де ең маңызды бөлімі болып есептеледі.

Стереохимия термині (гректің stereos-кеңістік деген сөзінен шыққан) молекуланың кеңістіктік құрылысына тікелей қатысты. Ол кеңістіктегі молекулалар құрылысын (статикалық стереохимия),сондай-ақ осы молекула құрылысына зат қасиетінің әсерін (динамикалық стереохимия) зерттейтін сала болып табылады.Стереохимия органикалық қосылыстардың кеңістіктік құрылысын, олардың физикалық және химиялық қасиеттері мен байланыстарын зерттейді.Органикалық молекулалардың кеңістіктік құрылысы органикалық заттарды көрсететін биологиялық активтілігіне де қатты әсерін тигізеді.

Тіршіліктің жоғары дәрежесіндегі түрлерінің пайда болуы және дамуы, табиғаттағы оптикалық активті заттардың таралуына байланысты.

Бұл түсініктеме химияның барлық бөлімдеріне де бірдей, ал ең бастысы – стереохимия сұрақтары органикалық химияны оқытуда кеңінен қолданылуда.

Органикалық молекулалардың физиологиялық әсері оның кеңістіктік құрылысына тікелей байланысты, сол себепті стереохимия дәрі-дәрмектерді алу процесінде және биологиялық активті қосылыстарды зерттеуде негізгі орын алады.

Кез - келген заттың құрылысын анықтау үшін оның молекулалық формуласын, молекула құрамына кіретін атомдар саны мен табиғатын зерттейді.Мысалы, сүт қышқылының жалпы формуласы С3Н6О3.Оның формуласы келесі түрде беріледі:


Бұл формула зат туралы толық мағлұмат бермейді.Сүт қышқылының екі түрі кездеседі, оның біреуі ашыған сүтте кездеседі (ашу кезіндегі сүт қышқылы), екіншісі жұмыс істеу барысында бұлшық етте түзілетін еттісүт қышқылы. Қышқылдар физикалық және химиялық қасиеттері жағынан ұқсас, бірақ жарық сәулесінің полюстену жазықтығын айналдыру қабілеті әртүрлі.Біреуі сағат тілімен бағыттас-оңға бұрылатын изомер (еттісүт қышқылы (+)сүт қышқылы), ал екіншісі сағат тіліне қарама-қарсы-солға бұрылатын изомер ((-) сүт қышқылы ).

Осы реттес қосылыстарды зерттеудің маңызы зор болды және көптеген қызығушылықтар туғызды. Ле-Бель мен Вант-Гофф зерттеулері негізінде келесі қорытындыға келді: молекулалар арасындағы айырмашылық сүт қышқылындағы атомдардың кеңістікте әртүрлі орналасуына (конфигурациясына) тәуелді.Олар бір-біріне изомер заттар, тек молекулалық архитектурасында айырмашылық бар, сондықтан да олар стереоизомерлі заттар ретінде кездеседі.

Сонымен қатар, реакция механизмдерін және органикалық химияның теориялық проблемаларын зерттеуде де стереохимиялық факторларды ескеру керек. Мысалы: нуклеофильді орынбасу SN1 мен SN2 реакция механизмдерінің жүру жағдайларын түсіндіру стереохимиялық тұрғыда анализ жасау арқылы жүзеге асырылады:




S (+) – 2 – бромоктан R (-) - октилацетат


SN2 конфигурациялы айналу.

1.2 Көміртек атомының стереохимиялық ерекшеліктері және стереохимияның негізгі көріністері

Органикалық қосылыстардың стереохимиясы ең алдымен көміртек атомының стереохимиялық ерекшеліктеріне сәйкес анықталады.Көптеген элементтер арасында көміртегінің стереохимиясы толық та жан-жақты қарастырылған.Себебі көміртегінің қосылыстары жер бетіндегі барлық тіршілік негізі болып келеді.

1858ж. Кекуле көміртегі атомының төрт валенттілігін ашты.Органикалық қосылыстардың құрамындағы көміртегі атомында төрт валентті электроны бар, сондықтан сутегі атомдарымен төрт екіэлектронды ковалентті байланыс түзеді. Химиялық қосылыстарда атомдардың валенттік күйлері тұрақты болмайды, химиялық құрылысына байланысты өзгеріп отырады.Сонымен бірге, сыртқы жағдайларға, молекуламен әсер ететін реагент табиғатына,реакция ортасының сипатына тығыз байланысты.

Көміртек атомының стереохимиялық ерекшеліктері оның валенттік электрондарының гибридті түріне тәуелді.



sp3-гибридтену. Егер көміртегі атомы төрт түрлі орынбасармен бірдей байланысқан болса (метан,төртхлорлы көміртегі және т.б.), мұндай қосылыстардың кеңістіктік моделі тетраэдр, валенттік бұрышы 109028' ,құрылысы симметриялы түрінде болады.

Метан молекуласының құрылысы


Бұл типті гибридтенуге құрылымдары бірдей екі түрлі стереоизомерлерді де жатқызуға болады.

симметрия жазықтығы

Көміртекпен байланысқан төрт атомның әртүрлі,яғни өзара тең болуы шарт.Егер осы төрт атомдарды (орынбасарларды) a,b,c және d әріптерімен шартты түрде белгілеп, оларды тетраэдрдің төбелеріне, ал көміртек атомын тетраэдр ортасына орналастырсақ, оның кеңістікте екі түрлі орналаса алатынын көреміз.

Екі тетраэдр бір-біріне өте ұқсас, оң қол сол қол өзара беттескендей немесе бір заттың айнадағы бейнесіндей қайталанып тұрады. Егер көміртек атомымен әртүрлі орынбасарлар байланысқан болса, ондай жағдайда валенттік бұрышы тетраэдрлік түрден ауытқиды және байланыс ұзындығы өзгереді.Тетраэдр дұрыс түрінде бола алмайды,ал көміртек атомы ассиметриялық түрде болады.

sp2 - гибридтену. Геометриялық (цис-,транс-) изомерия этиленді көмірсутектеріне тән қасиет болып табылады.Бұл стереохимиялық құбылыс С ═ С қос байланысы айналасында еркін айналу процесінің болмауына тікелей байланысты.

Қазіргі көзқарас бойынша диастереометрияның бір түрі- π-диастереометрияға жатады.

abC = Cab типті алкендер келесі стереоизомерлер түрінде кездеседі.Бұл стереоизомерия түзілуі үшін a ≠ b орынбасарлар бірдей болмауы қажет.Қосылыстағы барлық атомдар жазықтықта орналасады.Егер a немесе b орынбасарлар хиральды топ болмаса,сонда ғана жазық симметриялы болады. Сондықтан да алкендер энантиомерлер түзбей, цис-, транс- изомер береді.Ал цис-, транс- изомерлер диастереомерлі қосылыстарға жатады да, геометриялық изомерия деп аталады.


1,2 - дихлорэтиленнің цис -,транс-изомері.

sp - гибридтену. Сызықтық құрылымды ацетиленді қосылыстар. Бұл анықтама барлық ацетиленді қосылыстарға бірдей емес.Мысалы, метилтиоацетилен С ═ С ─ S молекуласындағы байланыстары сызықтық құрылымды түрінен 2º артық ауытқуы байқалады.Ацетиленді қосылыстарға тән ең басты үштік байланыс бойынша қосылу реакциясының жүру ретін стереохимияның негізінде түсіндіре білу, элиминирлену реакциясының стереохимиясы бойынша үштік байланыстың пайда болуы, былай айтқанда , динамикалық стереохимияның сұрақтарына жауап беруі керек.

Жалпы ацетиленді қосылыстар өзінің сызықты құрылымына байланысты R және R' орынбасардарында ешқандай стереохимиялық ерекшелігі байқалмаса, онда ол молекулаларға стереохимиялық құбылыстар тән емес.





    1. Стереохимиялық модельдер және формулалар

Органикалық қосылыстардың кеңістік құрылысын (стереохимиясын) сипаттау үшін проекциялық және перспективті формулалар жиі қолданылады.

Бұл формулалар органикалық химия курсын оқу барысында жиі кездеседі. Органикалық қосылыстар молекулаларының стереохимиясында тетраэдрлік моделі, кеңістік модельдерінің екі түрі жиі пайдаланылады: шартаяқшалы және Стюарт – Бриглеб модельдері.

Шартаяқшалы модельдерде атомдар шартты түрде шар арқылы, ал олардың арасындағы байланыстар таяқша арқылы өрнектелген.

Мұндай модельдер атомдардың кеңістікте орналасуын жақсы көрсетеді.

Ал Стюарт – Бриглеб моделінде атомның рөлін радиусы атом радиусына пропорционал шарлар атқарады.

Метан молекуласының метан молекуласының метан молекуласының

тетраэдрлік моделі шар – стерженді моделі Стюарт – Бриглеб моделі
Метан молекуласында көміртегі атомы төрт бірдей сутегі атомдарымен байланысқан, олар көміртегі атомымен салыстырғанда симметриялы орналасады.

Көміртек – сутегі – көміртек валенттілік атомдарының бағытталуынан түзілген бұрышы бірдей, ол 109 º 28' тең. Метан молекуласындағы сутегі атомдарын ойша бір – бірімен біріктіру, орталығында көміртегі атомы бар геометриялық фигураны – тетраэдрді түзеді. Мұны тетраэдрлік теория деп атайды. Көміртегі атомының sp3 – гибридті орбиталінің максималды қаптасуы метанның тетраэдрлік құрылысында болады. Себебі С – Н байланысы және атомдық орбитальдар бағыты түйісіп, осы байланыстар арқылы түзілген бұрышы 109 º 28' тең. Осыған орай, атомдар радиусын және ядролар арақашықтығын ескере отырып, Стюарт – Бриглеб моделін көрсетуге болады. Байланыс түзілуіндегі электрон орбитальдарының өзара қабысуы – шарлардың кесілген сегментінен түзіледі. Екі шарды кесілу жазықтығы бойынша біріктіргенде, онда олардың орталықтарының арқашықтығы атомдар арасының арақашықтығына пропорционал болады.

Бұл модельдер молекуладағы атомдардың арақашықтығын өте алшақ етіп көрсетеді. Сондықтан кеңістіктік кедергілерді тұжырымдауға мүмкіндік бермейді. Олар валенттік бұрышты және байланыс айналасындағы айналу бұрышын анализдеуге жеткіліксіз.

1.4 Конфигурация және конформация
Конфигурация, конформация және хиральды орталық-стереохимияның ең басты түсініктемесіне жатады.

Конфигурация-молекула құрамындағы атомдардың кеңістікте орналасуын, сондай-ақ молекуланың қалыпты жағдайдағы тұрақтылығын да анықтай алады.

Стереоизомерлердің әртүрлі конфигурациялы молекула негізінде түзілуі құрылымдық изомерияларға жатпайды.Мысалы, цис-және транс-түрлі 2-бутеннің екі изомері әр түрлі конфигурациялы (π-диастереомерлі) стереоизомерлер болып табылады:

Изомерлердің бір-біріне ауысуы тек қана π-байланыстың үзілуі жағдайында болуы мүмкін, бұл үшін біршама жоғары әнергия 40 ккал/моль жұмсалады. Сол себепті конфигурациялық изомерия-ол жеке түрдегі тұрақты қосылыстар.

Молекуладағы конфигурациялық өзгешелік олардың энантиомерлі немесе диастереомерлі түрлері болуына әкеліп соғады.

Молекулалардың конформациясы туралы ұғымды былайша түсіндіруге болады, ол молекуладағы атомдардың орналасуы қарапайым байланыс төңірегінде айналуы арқылы жүретін процесс деп айтуға болады.Мысалы, этан молекуласында байланыс ұзындығы немесе байланыс бұрышы өзгермей-ақ молекуланың бірнеше геометриялық түрлері пайда болады, бірақ көміртек атомдарының өздері байланыста тұрған байланыс арқылы өзара айналу кезіндегі бір-бірінен айырмашылығымен түсіндіріледі.Айналу екі қырлы (φ) бұрыш – екі жазықтықтың аралығындағы бұрышпен көрсетіледі,былайша айтқанда С – С байланысы бойынша және әрбір көміртек атомында бір С – Н байланысы болады.



Конформерлердің изомерлерден айырмашылығы, олар жеке-дара қосылыс түрінде бөлініп алынбайды: олар бір-бірімен тепе-теңдікте болуы ықтимал және қарапайым байланыс төңірегінде айналу кезінде бір-біріне ауыса алады.
Конформациялық құбылыс кез-келген органикалық қосылыстарға тән.Тіпті бір ғана көміртек атомы бар қосылыстарда да бұл құбылыс

байқалады, егер ол көп валенттік гетероатоммен байланыста тұрса, конформерлері болуы мүмкін.Мысал ретінде метанол және метиламин молекуласын қарастыруға болады.

Стереохимия саласында зерттеулер жүргізген Вант-Гоффтың тұжырымы бойынша қосылыстардағы қарапайым байланыстың төңірегінде еркін айналу жүреді деп дәлелдейді, ал қазіргі кезде С – С байланысы төңірегінде айналу кезінде бұрылу процесінде көлеңкеленген және тежелген конформация арасында энергетикалық кедергі пайда болады, оның шамасы 3,0 ккал/моль.

Дихлорэтан молекуласын мысал ретінде алып, оның энергетикалық конформациясын талдауда мынадай көріністерді байқауға болады.

Бұл молекуланың көбірек тұрақты-тежелген конформациясында, хлор атомдары біршама бір-бірінен қашықта орналасады, тұрақты түрі әлсіздеу «тасаланған» конформациясында хлор атомдары бір-бірімен қарама-қарсы бағытта орналасқан.Бірақ, осыған қарамастан, қазіргі кездегі анықтама бойынша энергетикалық кедергі атомдардың кеңістіктік бір-біріне әсеріне байланысты емес, ол негізінен электрондар байланысының квантты-механикалық тебілуі әсерінен болатындығымен түсіндіріледі.



Дихлорэтанның энергетикалық конформациясы
Конформациялық анализ- молекулалардың әртүрлі конформациялары арасындағы тепе-теңдікті зерттейді.Қосылыстардағы дара және қос байланыстағы конформациялық анализ кезінде олардың арасында анық шекара байқалмайды, этанның (кедергі мөлшері шамамен 3 ккал/моль) монохлорциклогексанға дейін ( кедергі мөлшері шамамен 11 ккал/моль) жүйелі түрде ауысуы көрінеді.

Экваториалды түрі аксиалды түрі

(тұрақты)
Сондай-ақ дифенилді қышқылға (кедергі мөлшері 15 ккал/моль) дейін жүйелі түрде ауысуын да көруге болады.


Ал энергетикалық кедергілер 10 және 20 ккал/моль мөлшерінде болған жағдайда осы шамамен энергия бойынша қосылыстардағы конфигурациясы мен конформациялық изомерлердің айырмашылықтарын анықтау мүмкін емес.Молекулалардың бөлшектелмегендігін көрсететін стереоизомерия конформацияның дұрыс түрі болып есептеледі.

1.5 Энантиомерия. Хиральдық.
Стереоизомериялық құбылыстың ерекше түрі- энантиомерия, молекулалардың энантиомериялық түрлерде болуы, былайша айтқанда: стереоизомерлер бір-біріне зат ретінде және оның айнадағы көрінісі ретінде қарастырылады.

Энантиомерия жұп түрдегі оптикалық активті антиподтар немесе энантиомерлер түрінде кездеседі.Оптикалық активтілік қосылыстың поляризацияланған жарық жазықтығын айналдыру (қант ертіндісі, скипидар) қабілеттілігі.Бұл құбылыстың сұйықтарда болатындығын француз физик-ғалымы Био (1813ж.) ашқан. Сонымен қатар, оптикалық активтілікті кейбір қосылыстар тек қана кристалды күйінде көрсете алатындығы дәлелденді, бұл жағдайда айналдыру кристаллдың дисимметриялы болуына байланысты (құбылысты зерттеген ағылшын астрономы Гершель-1821ж.).Заттың дисимметриялы болуы, оның айнадағы кескініне сәйкес келмеуі сол қолдың оң қолға сәйкес еместігі.Сұйық немесе газ күйіндегі заттардың оптикалық активтілігі сол молекулалардың құрылысына байланысты. Био заңында сәйкесті, айналу молекула санына пропорционал болады:

α = [α] t/λ∙l∙d

α-бұрыштық градус бойынша айналу. Бұл шама поляриметр көмегімен өлшенеді ;

l- полярметр кюветінің ұзындығы (дециметрмен өлшенеді) ;

d- таза сұйықтың тығыздығы немесе ертінді концентрациясы г/мл ;

[α] t/λ - меншікті айналу (пропорциональдық константасы) немесе айналу көсеткіші-ол поляриметриялық кюветаның ұзындығы бірлігіне сәйкес.

Бұл көрсеткіштер тек заттың табиғатына ғана тәуелді емес, сондай-ақ жазық толқыны ұзындығына λ , температураға t және еріткіш табиғатына да байланысты.

Оптикалық антиподтар немесе энантиомерлер поляризацияланған жарық жазықтығын бір мөлшерде ғана айнала алады, бірақ ол қарама-қарсы бағытта өтеді, біреулері- сағат тілі қозғалысымен оң бағытта айналу изомері, ал басқалары- сағат тілі қозғалу бағытына қарама-қарсы, сол бағытта айналу изомері. Оң және сол бағытта айналу сөздері орнына латын әріптерінің d және l (dextrum- оңға және levulum- солға) немесе (+) және (-) белгілері арқылы көрсетуге болады.

Оптикалық активтілік молекуланың асимметриялы болуымен тікелей байланысты.Кез келген зат өзіне тән жазықтығы- орталығы немесе айналы бұрылу симметриялы ось болса, ондай жағдайда оның айналы кескінімен біріктіруге (салыстыруға) болады, бұл анықтама математикалық тұрғыда дәлелденген. Ондай молекулалар симметриялы энантиометрия қабілетін көрсете алмайды.Олар оптикалық активті емес.

Сүт қышқылы молекуласында асимметриялық көміртек атомы бар, оның молекуласында симметриялы элементтер белгісі жоқ, молекула оптикалық активтілік көрсетеді.Ал екінші жағынан алғанда, қарапайым осьты симметриялы молекулаларды өздерінің айналы кескініне біріктіруге болмайды.Солай бола тұрса да оларда оптикалық активтілік қасиеті бар.Мысалы, шарап қышқылында симметриялы элементі бар-оның осі молекуланың орталығы арқылы өтеді.

Шарап қышқылы молекуласын асимметриялы деп атауға болмайды, ол хиральды (грек сөзі «қол»).Молекула өзінің айнадағы кескінімен сәйкес келмеген жағдайда оның хиральды сипаттамасы көрсетіледі. Оптикалық активтілік бір жағдайда асимметриялы, ал бір жағдайда хиральдық түрде болады деп тұжырымдауға болады.


Хиральды элементтер түрлері
1. Хиральды орталық. Сүт қышқылы молекуласында асимметриялы көміртек атомы бар.Көміртек атомынан басқа хиральды орталық рөлін басқа да элементтер атқара алады, олар да әртүрлі орынбасарлармен байланысадын (кремний, фосфор, күкірт).


Метил-α-нафтил-фенилсилан о-анизил-метилфенилфосфин метил-п-толил-сульфоксид

Соңғы қосылыстарда орынбасарлар хиральды орталықтың маңайында тетраэдрлі түрде орналасқан, ондағы төртінші орынбасардың бос электронды жұбы есепке алынады.Ал күрделі молекулалар адамантан қатарындағы энантиомерлерде хиральды орталық молекула ішінде орналасқан.




2. Хиральды ось. Мысалы, аллен туындылары 1,3-дифенилаллен және бифенил туындылары 6,6′-динитродифенді қышқылы (бұл қосылыстарда дара байланыста мақсатында еркін айналу процесі боолмайды - бұл түрді атропоизомерия деп атайды).

3. Хиральды жазықтық. Бұл түрге молекулаларында ферроценді қосылыстардың туындыларын алуға болады.






Рацематтар
Көпшілік химиялық реакциялардың жүру барысында бірдей сандық мөлшердегі оң және сол бағыттағы энантиомерлер беру процесімен қатар олар оптикалық активті қосылыстарды түзуге мүмкіндік тудырады. Нәтижесінде рацемилді қоспалар (немесе рацематтар) пайда болады, оларды d және l әріптерімен белгілейді, немесе (±) белгісімен көрсетеді.

Мысалы, пропион қышқылын бромдау оның рацематты 2-бромпропанды қышқылының түзілуіне әкеледі.



(±) – бромпропанды қышқыл


Кез-келген рацематтар газ тәріздес күйінде тең мөлшерлі екі энантиомерлер қоспасы түрінде болады.Сұйық күйінде де осындай жағдай байқалады, ал сонымен қатар молекулярлы қосылыстар да түзіледі, гидроксиқышқылдар молекуласында сутектік байланыстар болуы салдарынан молекулярлы қосылыстар түзіледі. Қатты күйде үш түрлі рацематтарды ажыратуға болады: нағыз рацематтар, конгломераттар және қатты ерітінділер.

Органикалық қосылыстарға тән нақты рацематтар молекулярлы қосылыстар болып келеді, энантиомердің айырмашылығын анықтау олардың негізгі физикалық қасиеттеріне (балқу температурасы, тығыздығы,ерігішігі)

сәйкес түсіндіріледі.

Конгломерат – тең мөлшерлі екі энантиомердің қарапайым физикалық қоспасы.

Қатты ертінділер – криссталды тордағы энантиомерлер, бұл изоморфизмнің ерекше жағдайы.Заттың құрамына тәуелді оның балқу температурасы туралы диаграмманы пайдаланып рацематтың түрін анықтуға болады, мысалы, жүзім қышқылын алайық. Жүзім қышқылы (±) шарап қышқылы балқу температурасы - 205ºС, ал оны құрастырушы (+) және (–) шарап қышқылдарының балқу температурасы – 174 ºС. Ал конгломерат жағдайында балқу температурасы біртіндеп төмендейді, ең аз мөлшерге дейін (2 қисық).Егер балқу температурасы тұрақты болған жағдайда, ондай процесте зерттеліп отырған рацемилді қоспа – қатты ерітінді түрінде болады (3-ші қисық). Ал көрсетілген графиктегі 1-ші қисық нақты рацематты көрсетеді.


3
1


2


Заттың құрамына оның балқу температурасының тәуелділік диаграммасы
Рацемизация – таза энантиомердің рацемат түріне ауысуы. Бұл термодинамикалық тиімді процеске жатады (энтропияның ұлғаюына әкеліп соғады), бұл жағдайда катализаторлардың әсерімен қатар (қышқылдар,сілтілер т.б.) өз бетінше жүруі ықтимал, ондай процесті авторацемизациялану деп атайды.

Каталог: Книги
Книги -> Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым Министрлігі
Книги -> Практикумы (цитология, эмбриология және гистология негіздері)
Книги -> А. Ж. Сейтембетова
Книги -> Қазақ әдебиетінің
Книги -> П. наумов омыртқалылар зоологиясы
Книги -> КАзАқстан республикасы білім, мәдениеТ және денсаулық сақтау министрліп сәкем сейфуллин атындағы
Книги -> Қазақстан республикасы білім және ғылым
Книги -> М. С. Байтенов Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігінің
Книги -> Педагогика тарихы


Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3


©stom.tilimen.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет