어떻게 5 개의 탄소 화합물에 대한 피셔 투영을 그릴 수 있습니까?
예를 들어, 펜탄 -2,3이 있다고 가정 해 보겠습니다. 4- 트리 올 ($ \ ce {CH3-CHOH-CHOH-CHOH-CH3} $, 아래 이미지). 쐐기 형 및 대시 구조로 알코올 그룹은 2 번째 및 4 번째 탄소의 경우 평면 아래에 있지만 3 번째 탄소의 경우 위에 있습니다. 이 화합물의 피셔 투영을 어떻게 그릴 수 있습니까?
솔로몬의 저서 (10 판)에서 탄수화물에 관한 장에서 발췌 한 내용을 읽었지만 매우 간략하게 설명되어 있으므로 피셔 예측을 그리는 방법을 부분적으로 만 이해했습니다. 소개는 5 장에 있지만 2 탄소 화합물에만 해당됩니다.
많은 시도를했지만 그것을 구성하는 방법이나 만들어지는 관습이 무엇인지 이해할 수 없습니다. 일반적으로 생화학에만 사용되기 때문에 Fischer 투영을 매우 자세하게 설명하지 않습니다.
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답변
Fischer 투영을 그릴 때 가장 먼저 주목해야 할 사항 그것들을 그리는 일반적인 규칙입니다. 첫 번째 일반 규칙은 상단과 하단의 선택에 관한 것이고 두 번째는 각 십자가가 어떻게 해석되는지에 관한 것입니다.
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피셔 투영에서 가장 높은 산화를 가진 탄소 원자 상태는 하단보다 상단에 가까워 야합니다.
가장 높은 산화 상태가 중앙에 있거나 여러 탄소가 동일한 최고 산화 상태를 갖는 경우 두 번째로 높은 것이 유사하게 적용됩니다.
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Fischer 투영에서 수직 결합은 항상 종이 (또는 스크린) 평면 (해시) 뒤 를 가리키는 것으로 간주되는 반면 수평 결합은 고려됩니다. 앞 (쐐기)을 가리 킵니다.
그림 1에 예시되어 있습니다.
그림 1 : Fischer 투영에서 입체 화학 정보가 인코딩되는 방식
당신의 화합물은 전문가를 나타냅니다. 대부분의 산화 된 탄소가 없기 때문에이 규칙에 따라 흠집을 내십시오. 오히려 3 개의 탄소 2, 3 및 4는 모두 산화 상태 인 $ \ pm 0 $ 에있는 반면 두 개의 말단 탄소는 모두 $ \ mathrm {-III} $ . 이 제한을 완화하기 위해 그림 2에 표시된 관련 분자를 사용하여 피셔 투영에 대해 논의 할 것입니다.이 분자는 연결을 끊는 카르 복실 산으로 산화 된 하나의 말단 탄소를 가지고 있습니다.
그림 2 : L-5- 데 옥시 리본 산; 중앙 하이드 록시 그룹에 동일한 입체 화학을 가진 대체 분자.
이 분자의 경우 산을 위에 올려야한다는 것이 분명합니다. 각 본드를 아래로 내려 가면 수직 위치에서 가장 긴 체인이 있고 뒤쪽을 가리킬 때까지 회전해야합니다 (그림 1 참조). 모델링 키트, 펜 및 종이 또는 3D보기를 사용하여 실제 변형을 수행 할 수 있습니다. 최종 결과물은 그림 3의 다음과 같습니다.
카르 복실 산에 대한 논쟁은 거의 없을 것입니다. 그리고 카르보닐기 또는 그것의 히드록시기가 왼쪽을 가리키는 지 여부는 중요하지 않다; $ \ ce {C {1} -C {2}} $ 채권을 중심으로 회전 할 수 있습니다. $ \ ce {C {2}} $ 및 $ \ ce {C {4}}의 올바른 방향을 보려면 $ , 그림 2의 골격 공식을 위에서 볼 수 있습니다. $ \ ce {C {3}} $ 의 경우 아래에서보고 있어야합니다.우리는 모든 수산기가 같은 방향을 가리키고 있음을 발견했습니다. 여기 : 왼쪽. 이것은 내 분자가 리보스의 유도체로 볼 수 있음을 의미합니다. 가장 낮은 비대칭 탄소의 하이드 록시기 가 왼쪽을 가리키고 있기 때문에 L- 리보스에서 파생됩니다.
분자로 돌아 가세요. 지정이 모호 할뿐만 아니라 (가장 높은 산화 상태에 대한 위 참조) $ C_ \ mathrm {s} $ 대칭, 즉 achiral입니다. 그림 4에서 대칭면 (점선)과 함께 분자를 그렸습니다.
그림 4 : 문제의 원래 분자. 1,5- 디데 옥시 리비 톨 또는 (2 R , 3 s , 4 S )-펜탄 -2,3,4- 트리 올.
여기서 상단탄소를 임의로 선택해야합니다. 일관성을 위해 이전 구조에서 산이었던 왼쪽에서 하나를 선택하겠습니다 (그림 2). 이것은 우리가 이미했던 것처럼 Fischer 투영을 매우 쉽게 그릴 수 있다는 것을 의미합니다. 그림 5에 나와 있습니다.
L- 구성을 즉시 할당하고 싶지만 분자가 대칭 평면을 가져야한다는 것을 깨달았습니다. 음, Fischer 투영에서도 마찬가지입니다. 평면은 수평이며 중앙 탄소 원자의 $ \ ce {HO-C-H} $ 결합을 둘러싸고 있습니다. 우리는 또한 종이나 PC 화면을 돌려서 점선 거울면의 오른쪽에있는 그림 5와 같이 거울 이미지와 완벽하게 일치시킬 수 있음을 알 수 있습니다. 따라서 우리는 분자가 아키 랄이라는 것을 두 번 보여주었습니다. 맨 아래 비대칭 탄소에서 왼쪽과 오른쪽을 가리키는 하이드 록시 그룹이 모두 가능하므로 D / L 입체 설명자를 할당하는 것은 의미가 없습니다.
의견
- 그러나 다른 출처에 따르면 IUPAC 명명법에 따라 1 번이 부여 된 탄소 원자는 가장 높은 산화 상태를 가진 원자가 아닌 상단에 위치합니다. 또한 카르복시산이 맨 위에 있어야한다고 말씀 하셨는데 그것은 또한 번호가 매겨져 있지만 그것은 말단 메틸의 산화 상태와 같은 III의 산화 상태를 가지고 있습니까?
- 당신의 대답을 위해 너무 많이 감사합니다. 가장 긴 체인이 수직 위치에있을 때까지 어떻게 결합을 회전시킬 수 있는지 설명해 주시겠습니까? 또한 모든 유대가 거꾸로 가리키는 의미는 무엇입니까?
- 또한 c3의 경우 우리가 아래에서, 다른 사람들을 위에서 바라 보는 이유는 무엇입니까?
- @RaghavSingal 산화 상태 또는 번호 1로 번호가 매겨진 상태. 나는 그것을 찾아야 할 것입니다. 산화 상태는 부호가 있으므로 $ \ mathrm {-III < + I < + III} $
- @RaghavSingal 종이에 회전을 그리는 것은 다소 어렵고 직접 시도하면 더 많은 이점을 얻을 수 있습니다.
\ce{...}
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