Карактеристични епимери, обука и примери



Тхе епимерс они су дијастереоизомери у којима се само један од њихових ахиралних центара разликује од просторне конфигурације; за разлику од енантиомера, где сви ахирални центри имају различите конфигурације, и представљају пар зрцалних слика које се не могу преклапати једна са другом..

Остали диастереоизомери (на пример, геометријски изомери) могу имати више од два центра са различитим конфигурацијама. Дакле, велики проценат стереоизомера су дијастереоизомери; док су епимери много мање, али не за то, мање су важни.

Претпоставимо структуру са скелетом црних атома везаних за слова А, Б, Ц и Д (горња слика). Испрекидана линија представља огледало, показујући да пар горе наведених молекула није енантиомер, пошто сви њихови хирални центри имају исту конфигурацију; осим првог центра, који је повезан са словима Б и Д.

Молекул на левој страни има слово Д које гледа на десну страну, док слово Д молекула на десној страни гледа улево. Да би се знало која ће бити конфигурација сваког од њих мора се прићи систему (Р-С) Цахн-Инголд-Прелога.

Индек

  • 1 Карактеристике епимера
  • 2 Обука
    • 2.1 Таутомеризација
  • 3 Примери
    • 3.1 Аномери глукозе
    • 3.2 Ментол изомери
  • 4 Референце

Карактеристике епимера

Главна карактеристика епимера лежи само у ахиралном (или стереогенском) центру. Промена просторне оријентације Д и Б може резултирати стабилнијим или нестабилним конформерима; то јест, ротације једноставних веза узрокују проналажење или удаљавање два атома или групе гломазних атома.

Из ове перспективе, један епимер може бити много стабилнији од другог. Онај који, ротирајући своје везе, ствара стабилније структуре, биће епимер са највећом тенденцијом да формира равнотежу.

Враћајући се на слова, Д и Б могу бити веома волуминозни, док је Ц мали атом. Затим, пошто је на тај начин епимер на десној страни стабилнији, пошто Д и Ц налазе лево од прва два центра пате од мање стеричке сметње.

Микроскопски, ово постаје карактеристика за разматрани пар епимера; али макроскопски, разлике су наглашене и завршавају се, на пример, са тачкама топљења, индексима преламања, различитим НМР спектрима (поред многих других својстава).

Али у области биологије и реакција које катализирају ензими, где се епимери даље диференцирају; један се може метаболизирати у тијелу, док други не.

Траининг

Како се формирају епимери? Кроз хемијску реакцију названу епимеризација. Ако се оба епимера не разликују у великом степену стабилности, успоставља се равнотежа епимеризације, која није ништа друго него интерконверзија:

ЕпА <=> ЕпБ

Где је ЕпА епимер А, а ЕпБ епимер Б. Ако је један од њих много стабилнији од другог, он ће имати вишу концентрацију и изазвати оно што је познато као мутаротација; то јест, моћи ће да мења правац поларизованог снопа светлости.

Епимеризација не мора бити равнотежа и стога је неповратна. У овим случајевима добија се рацемична смеша диастероизомера ЕпА / ЕпБ.

Синтетички пут епимера варира у зависности од тога који су реагенси укључени, реакциона средина и процесне променљиве (употреба катализатора, притисак, температура, итд.).

Из тог разлога формирање сваког пара епимера треба проучавати појединачно од других; сваки са својим сопственим хемијским механизмима и системима.

Таутомеризација

Међу свим процесима формирања епимера, таутомеризација два диастереоизомера може се сматрати општим примером.

Ово се састоји од равнотеже у којој молекул усваја кетонску (Ц = О) или енолну (Ц-ОХ) форму. Када се кетонски облик конвертује, промени се конфигурација угљеника поред карбонилне групе (ако је хирална), генеришући пар епимера.

Пример горе наведеног је цис-децалоне и транс-децалоне пар.

Структура цис-децалона је приказана горе. Х-атоми се налазе у горњем делу два прстена; док је у транс-децалони, један је изнад прстена, а други испод. Угљеник лево од Ц = О групе је хирални центар, и према томе, онај који разликује епимере.

Примери

Глукозни аномери

У горњој слици имамо фуранозне прстенове два Д-глукоза аномера: α и β. Из прстена се може видети да ОХ групе на угљенику 1 се налазе или у истом смеру суседног ОХ, у а-аномеру, или у супротним правцима, као у β-аномеру..

Фисхерове пројекције оба аномера (десно од слике) чине разлику између оба епимера, који су, опет, аномери још јаснији. Међутим, два а-аномера могу имати различите просторне конфигурације у једном од других угљеника, и тако бити епимери.

У Ц-1 Фисхеровој пројекцији за α-аномер, ОХ група "изгледа" десно, док у β-аномеру "изгледа" лево.

Ментол изомери

На слици имамо све стереоизомере молекула ментола. Свака колона представља пар енантиомера (пажљиво посматрајте), док редови одговарају диастереомерима.

Дакле, који су епимери? Они морају бити они који се једва разликују у просторном положају угљеника ништа више.

(+) - ментол и (-) - неоизоментол су епимери, и поред тога, дијастереоизомери (нису у истој колони). Ако се детаљно посматра, у обе групе -ОХ и -ЦХ3 они излазе из равнине (изнад прстена), али у (-) - неоизоментолу изопропилна група такође указује на равнину.

Не само (+) - ментол је епимер (-) - неоизоментола, већ и (+) - неоментол. Ово последње се разликује само по томе што је група -ЦХ3 показује испод авиона. Остали епимери су:

-(-) - изоментол и (-) - неоментол

-(+) - изоментол и (+) - неоментол

-(+) - неоизоментол и (-) - неоментол

-(+) - неоментол и (-) - неоизоментол

Ови стереоизомери представљају практичан пример за разјашњење концепта епимера, и могу да виде да се, из неколико дијастереоизомера, многи могу разликовати само у један асиметрични или хирални угљеник.

Референце

  1. Грахам Соломонс Т.В., Цраиг Б. Фрихле. (2011). Органиц Цхемистри. (10тх едитион.). Вилеи Плус.
  2. Цареи Ф. (2008). Органиц Цхемистри (Шесто издање). Мц Грав Хилл.
  3. Учионице Уругвај Едуца. (с.ф.). Епимерс Преузето са: аулас.уругуаиедуца.еду.уи
  4. Википедиа. (2018). Епимер. Преузето са: ен.википедиа.орг/вики/Епимер
  5. Фраи Ј. М. (2014). Испитивање формирања епимера у реакцијама амид-везања: експеримент за напредне студенте основних студија. Хемијска школа, Универзитет у Нотингему, Универзитетски парк, Нотингем НГ7 2РД, Велика Британија. Ј. Цхем. 2014, 91, 1, 136-140
  6. Реист & цол. (1995). Рацемизација, енантиомеризација, дијастереомеризација и епимеризација: њихово значење и фармаколошки значај. Цхиралити 7: 396-400.