Hogyan vonhatjuk le Fischer-előrejelzéseket öt-öt szénvegyületre?
Például mondjuk, hogy van pentán-2,3, 4-triol ($ \ ce {CH3-CHOH-CHOH-CHOH-CH3} $; kép lent). Az ék- és kötőjelszerkezettel az alkoholcsoport a sík alatt van a 2. és a 4. szénatomnál, de felette van, ha a 3. szénatomnál. Hogyan rajzolhatjuk meg ennek a vegyületnek a Fischer-vetületét?
Olvastam egy kivonatot a Salamon szénhidrátokról szóló fejezetéből (10. kiadás), de csak részben értettem meg, hogyan kell levonni a Fischer-előrejelzéseket, mivel nagyon röviden vannak megadva. a bevezetés az 5. fejezetben található, de csak a két szénatomot tartalmazó vegyületekre vonatkozik.
Sokat próbáltam, de nem tudom megérteni, hogyan lehet ezt felépíteni, vagy mik azok az egyezmények, amelyekre épülnek. nem írja le nagyon részletesen a Fischer-előrejelzéseket valószínűleg azért, mert általában csak a biokémiában használják őket.
Megjegyzések
Válasz
Az első dolgok, amelyeket figyelembe kell venni a Fischer-vetületek rajzolásakor a rajzolásuk általános szabályai. Az első általános szabály a „felső” és az „alsó” választásra vonatkozik, míg a második az egyes keresztek értelmezésére vonatkozik.
-
A Fischer-vetületben a legmagasabb oxidációjú szénatom állapotnak közelebb kell lennie a tetejéhez, mint az aljához.
Azokban az esetekben, amikor a legmagasabb oxidációs állapot a középpontban van, vagy ha több szénatomnak ugyanaz a legmagasabb az oxidációs állapota, a második legmagasabb az analóg módon és így tovább.
-
A Fischer-vetületnél a függőleges kötések mindig a papír (vagy a képernyő) síkja (hash) mögé, míg a vízszintes kötések tekinthetők. elé mutatni (ék).
Ezt az 1. ábra szemlélteti.
1. ábra: Hogyan kódolják a sztereokémiai információkat a Fischer-vetületek.
A vegyület egy profit mutat be blem e szabályok szerint, mivel nincs a leginkább oxidált szén. Inkább mindhárom 2., 3. és 4. szénatom oxidációs állapotban van $ \ pm 0 $ , míg a két terminális egyaránt $ \ mathrm {-III} $ . Ennek a korlátozásnak a megkönnyítése érdekében a Fischer-vetületet fogom megvitatni a 2. ábrán bemutatott kapcsolódó molekulával, amelynek egyik terminális szénatomja karboxilsavvá oxidálódik, és ez megszakítja a nyakkendőt. >
2. ábra: L-5-dezoxiribonsav; a központi hidroxilcsoportokon azonos sztereokémiájú helyettesítő molekula.
Ehhez a molekulához egyértelmű, hogy a savat kell a tetejére helyezni. Minden kötést lefelé haladva el kell forgatnunk őket, amíg a leghosszabb lánc van függőleges helyzetben és hátrafelé mutat (vö. 1. ábra). Hagyom, hogy modellező készletet, tollat és papírt vagy 3D-s megtekintését használja a tényleges átalakítások elvégzéséhez; a végtermék, amelyre a végén kerül, a következő, a 3. ábrán látható. sav
3. ábra: A 2. ábra szerinti molekula Fischer-vetülete.
Kevés vitát kellene folytatni a karbonsavról; és hogy a karbonilcsoport vagy annak hidroxilcsoportja balra mutat-e, nem számít; a $ \ ce {C {1} -C {2}} $ kötvény körül foroghatunk. A $ \ ce {C {2}} $ és $ \ ce {C {4}} helyes tájolásának megtekintése $ , átveheti a csontváz képletét a 2. ábrából, és felülről nézhet; $ \ ce {C {3}} $ esetében alulról kellene keresnie.Megállapítottuk, hogy az összes hidroxilcsoport ugyanabba az irányba mutat; itt: balra. Ez azt jelenti, hogy molekulám a ribóz származékának tekinthető; és mivel a legalacsonyabb aszimmetrikus szén hidroxilcsoportja balra mutat, az L-ribózból származik.
Vissza a molekulájához. Nem csak a megnevezés nem egyértelmű (lásd fentebb a legmagasabb oxidációs állapotot), hanem $ C_ \ mathrm {s} $ is szimmetrikus, azaz achiral. Megrajzoltam molekuládat szimmetriasíkjával (szaggatottan) a 4. ábrán.
4. ábra: A kérdéses eredeti molekula; 1,5-dideoxiribitol vagy (2 R , 3 s , 4 S ) -pentán-2,3,4-triol.
Itt önkényesen ki kell választanunk egy „felső” széndioxidot. A következetesség érdekében válasszuk azt a bal oldali részt, amely az előbbi szerkezetben sav volt (2. ábra). Ez azt jelenti, hogy nagyon könnyű dolgunk van megrajzolni a Fischer-vetületet, ahogy azt már megtettük. Az 5. ábra mutatja.
5. ábra: A 4. ábrán látható triol Fischer-vetülete.
Lehet, hogy csábítson az L-konfiguráció azonnali kijelölésére, de ne feledje, hogy rájöttünk, hogy a molekulának szimmetriasíkkal kell rendelkeznie. Nos, a Fischer-vetítésben is így van; a sík vízszintes és befogja a központi szénatom $ \ ce {HO-C-H} $ kötéseit. Megfordíthatjuk a papírdarabunkat vagy a számítógép képernyőjét is, és rájöhetünk, hogy ezáltal tökéletesen illeszthetjük a tükörképéhez, amelyet az 5. ábra mutat a szaggatott tükör síkjától jobbra. Ezzel kétszer is kimutattuk, hogy molekulája achirális, hogy a legalsó aszimmetrikus szénatomon balra és jobbra mutató hidroxilcsoport egyaránt lehetséges, és ezért a D / L sztereodriptor kijelölése értelmetlen.
Megjegyzések
- Más források szerint azonban az IUPAC-nómenklatúra szerint az első számú szénatom nem a legmagasabb oxidációs állapotú. Azt is mondta, hogy a karbonsavnak a tetején kell lennie, ez is az első számú, de ugyanolyan III oxidációs állapota van, mint a terminális metilé?
- Nagyon köszönöm jan a válaszát. El tudná magyarázni, hogyan forgathatjuk a kötéseket, amíg az l9ngest lánc függőleges helyzetbe nem kerül? Mi az értelme annak, hogy az összes kötés hátrafelé mutat?
- Miért keresünk a c3 esetében alulról, másokat pedig felülről?
- @RaghavSingal Nem biztos abban, hogy az az oxidációs állapot vagy az első számozású. Ki kell találnom. Ne feledje, hogy az oxidációs állapotok alá vannak írva, így $ \ mathrm {-III < + I < + III} $
- @RaghavSingal A forgatásokat papírra rajzolni meglehetősen nehéz, és ez nagyobb hasznot jelent Önnek, ha saját maga próbálja meg.
\ce{...}valamire, ami nem vegyszer. Nemkívánatos mellékhatásai lehetnek, amint azt a szerkesztés előnézetében látnia kellett volna. Kérjük, használja a szerkesztés előnézetét is, hogy ellenőrizze, hogyan fognak végbemenni a módosítások. itt láthatja, hogy nézett ki a bejegyzés. Végül az idézetek jelölését az idézetek számára kell fenntartani.