Характерни епимери, обучение и примери



на епимери те са диастереоизомери, в които само един от техните ахирални центрове се различава от пространствената конфигурация; за разлика от енантиомери, където всички ахирални центрове имат различни конфигурации и представляват двойка огледални образи, които не могат да се припокриват една с друга..

Останалите диастереомери (геометрични изомери, например) могат да имат повече от два центъра с различни конфигурации. Следователно, голям процент от стереоизомерите са диастереоизомери; докато епимерите са много по-малко, но не за това, по-малко важни.

Да предположим, че има структура със скелет от черни атоми, свързани с буквите A, B, C и D (най-отгоре изображение). Точковата линия представлява огледалото, което показва, че двойката молекули по-горе не са енантиомери, тъй като всички техни хирални центрове имат една и съща конфигурация; с изключение на първия център, свързан с буквите B и D.

Молекулата отляво има буквата D, която гледа надясно, а буквата D на молекулата вдясно - вляво. За да знаете каква ще бъде конфигурацията на всеки един, трябва да прибегнете до системата (R-S) на Cahn-Ingold-Prelog.

индекс

  • 1 Характеристики на епимерите
  • 2 Обучение
    • 2.1. Тавтомеризация
  • 3 Примери
    • 3.1 Глюкозни аномери
    • 3.2 Ментолови изомери
  • 4 Препратки

Характеристики на епимерите

Основната характеристика на епимерите е само в ахирален (или стереогенен) център. Промяната на пространствената ориентация на D и B може да доведе до по-стабилни или нестабилни конформери; това означава, че завъртанията на простите връзки причиняват два атома или групи от обемни атоми да бъдат намерени или да се отдалечат.

От тази гледна точка един епимер може да бъде много по-стабилен от другия. Този, който чрез завъртане на връзките си генерира по-стабилни структури, ще бъде епимерът с най-голяма склонност да формира баланс.

Ако се върнем към буквите, D и B могат да бъдат много обемни, докато C е малък атом. Тогава, ако е така, епимерът отдясно е по-стабилен, тъй като D и C, намиращи се вляво от първите два центъра, страдат от по-малко стерична пречка..

Микроскопски, това става характеристика за разглежданата двойка епимери; но макроскопски, разликите се акцентират и завършват, например, с точки на топене, индекси на пречупване, различни NMR спектри (в допълнение към много други свойства).

Но в областта на биологията и реакциите, катализирани от ензими, е мястото, където епимерите са допълнително диференцирани; човек може да се метаболизира от тялото, а другият не.

обучение

Как се формират епимерите? Чрез химическа реакция, наречена епимеризация. Ако двата епимера не се различават в голяма степен на стабилност, се установява равновесие на епимеризация, което не е нищо повече от интерконверсия:

ЕрА <=> EPB

Където ЕПА е епимерът А, а ЕПБ епимерът Б. Ако една от тях е много по-стабилна от другата, тя ще има по-висока концентрация и ще предизвика това, което е известно като мутаротация; това означава, че ще може да променя посоката на поляризирания лъч светлина.

Епимеризацията може да не е равновесие и следователно да е необратима. В тези случаи се получава рацемична смес от диастереоизомери EpA / EpB.

Синтетичният път на епимера варира в зависимост от това кои са включените реагенти, реакционната среда и променливите на процеса (използване на катализатори, налягане, температура и др.).

Поради тази причина образуването на всяка двойка епимери трябва да бъде изследвано индивидуално от другите; всеки със собствени химически механизми и системи.

тавтомеризацията

От всички процеси на образуване на епимер, тавтомеризацията на два диастереоизомера може да се разглежда като общ пример.

Той се състои от баланс, при който молекулата приема кетонна (С = О) или енолова (С-ОН) форма. След като кетоновата форма бъде преобразувана, конфигурацията на въглерода в съседство с карбонилната група (ако е хирална) се променя, генерирайки двойка епимери..

Пример за гореспоменатото е цис-декалоновата и транс-декалоновата двойка.

Структурата на cis-decalone е показана по-горе. H-атомите се намират в горната част на двата пръстена; докато в транс-декалона, единият е над пръстените, а другият е по-долу. Въглеродът вляво от групата C = O е хиралният център и следователно този, който отличава епимерите.

Примери

Глюкозни аномери

В горното изображение имаме фуранозните пръстени на двата D-глюкозни аномера: α и β. От пръстените може да се види, че ОН групите на въглерод 1 се намират или в една и съща посока на съседната ОН, в а-аномера, или в противоположни посоки, както в В-аномера..

Проекциите на Фишер на двата аномера (вдясно от изображението) правят разликата между двата епимера, които на свой ред са още по-ясни аномери. Въпреки това, двата а-аномера могат да имат различни пространствени конфигурации в един от другите въглероди и по този начин да бъдат епимери.

В С-1 на Фишеровата проекция за а-аномера, ОН групата "изглежда" надясно, докато в β-аномера "изглежда" наляво.

Ментолови изомери

В образа имаме всички стереоизомери на ментоловата молекула. Всяка колона представлява двойка енантиомери (наблюдава се внимателно), докато редовете съответстват на диастереомерите.

И така, какви са епимерите? Те трябва да бъдат онези, които почти не се различават в пространственото положение на въглерода.

(+) - ментолът и (-) - неоизоментолът са епимери и в допълнение, диастереоизомери (те не са в една и съща колона). Ако се наблюдава подробно, в двете групи -OH и -CH3 те излизат от равнината (над пръстена), но в (-) - неоизоментола изопропиловата група също сочи от равнината.

Не само (+) - ментолът е епимер на (-) - неоизоментол, но също така (+) - неоментол. Последното се различава само в групата -CH3 точки под равнината. Други епимери са:

-(-) - изоментол и (-) - неоментол

-(+) - изоментол и (+) - неоментол

-(+) - неоизоментол и (-) - неоментол

-(+) - неоментол и (-) - неоизоментол

Тези стереоизомери представляват практически пример за изясняване на понятието за епимери и могат да видят, че от няколко диастереоизомери, много от тях могат да бъдат диференцирани само в единична асиметрична или хирална въглеродна..

препратки

  1. Греъм Соломонс T.W., Крейг Б. Фрайле. (2011 г.). Органична химия. (10тата издание.). Wiley Plus.
  2. Кери Ф. (2008). Органична химия (Шесто издание). Mc Graw Hill.
  3. Класни стаи Уругвай Educa. (Н.О.). Епимери. Изтеглено от: aulas.uruguayeduca.edu.uy
  4. Wikipedia. (2018). Епимер. Изтеглено от: en.wikipedia.org/wiki/Epimer
  5. Fray J. М. (2014). Изследване на образуването на епимер в реакциите на амид-свързване: експеримент за напреднали студенти. Химическо училище, Университет в Нотингам, Университетски парк, Нотингам NG7 2RD, Великобритания. J. Chem. 2014, 91, 1, 136-140
  6. Reist & col. (1995). Рацемизация, енантиомеризация, диастереомеризация и епимеризация: тяхното значение и фармакологична значимост. Хиралност 7: 396-400.