Hvordan kan vi tegne Fischer-anslag for en-fem karbonforbindelser?
Si for eksempel at vi har pentan-2,3, 4-triol ($ \ ce {CH3-CHOH-CHOH-CHOH-CH3} $; bildet nedenfor). Med kile- og bindestruktur er alkoholgruppen under planet for 2. og 4. karbon, men over hvis for det tredje karbonet. Hvordan kan vi tegne Fischer-projeksjonen av denne forbindelsen?
Jeg leste et utdrag fra kapittelet om karbohydrater i Salomons bok (10. utgave), men forsto bare delvis hvordan jeg tegner Fischer-anslag som det er gitt veldig kort. introduksjon er gitt i kapittel 5, men det er kun for to-karbonforbindelser.
Jeg har prøvd mye, men kan ikke forstå hvordan jeg skal konstruere det eller hva er konvensjonene de er laget på. beskriver ikke Fischer-projeksjoner på en veldig detaljert måte, sannsynligvis fordi de vanligvis bare brukes i biokjemi.
Kommentarer
Svar
De første tingene å merke seg når du tegner Fischer-projeksjoner er de generelle reglene for tegning av dem. Den første generelle regelen gjelder valg av «topp» og «bunn» mens den andre gjelder hvordan hvert kryss tolkes.
-
I en Fischer-projeksjon er karbonatomet med høyest oksidasjon tilstanden bør være nærmere toppen enn bunnen.
I tilfeller der den høyeste oksidasjonstilstanden er i sentrum eller hvor flere karbonatomer har samme høyeste oksidasjonstilstand, gjelder den nest høyeste analogt og så videre.
-
I en Fischer-projeksjon blir de vertikale bindingene alltid ansett for å peke bak papiret (eller skjermen) planet (hash) mens horisontale obligasjoner betraktes å peke foran (kil).
Dette er eksemplifisert i figur 1.
Figur 1: Hvordan stereokjemisk informasjon blir kodet i Fischer-projeksjoner.
Din forbindelse presenterer en proff blem i henhold til disse reglene, da det ikke er mest oksidert karbon. Snarere er alle tre karbonene 2, 3 og 4 i oksidasjonsstatus $ \ pm 0 $ mens de to terminalene begge er $ \ mathrm {-III} $ . For å lette denne begrensningen, skal jeg diskutere Fischer-projeksjonen med det relaterte molekylet vist i figur 2, som har ett terminal karbon oksidert til en karboksylsyre som bryter båndet.
Figur 2: L-5-deoksyribonsyre; et erstatningsmolekyl med samme stereokjemi på de sentrale hydroksygruppene.
For dette molekylet er det klart at syren skal settes på toppen. Når vi går nedover hver binding, må vi rotere dem til vi har den lengste kjeden i vertikale posisjoner og peker bakover (se figur 1). Jeg lar deg bruke et modelleringssett, penn og papir eller 3D-visning for å utføre de faktiske transformasjonene; det endelige produktet du bør ende opp med er følgende i figur 3.
Figur 3: Fischer-projeksjon av molekylet i figur 2.
Det bør være lite debatt om karboksylsyren; og om karbonylgruppen eller hydroksygruppen i den peker mot venstre, betyr ikke noe; vi kan rotere rundt $ \ ce {C {1} -C {2}} $ obligasjonen. For å se riktig retning for $ \ ce {C {2}} $ og $ \ ce {C {4}} $ , kan du ta skjelettformelen fra figur 2 og se ovenfra; for $ \ ce {C {3}} $ bør du se nedenfra.Vi finner ut at alle hydroksygrupper peker i samme retning; her: til venstre. Dette betyr at molekylet mitt kan sees på som et derivat av ribose; og siden det laveste asymmetriske karbonets hydroksygruppe peker mot venstre, kommer det fra L-ribose.
Tilbake til molekylet ditt. Ikke bare er betegnelsen tvetydig (se ovenfor om den høyeste oksidasjonstilstanden), men den er også $ C_ \ mathrm {s} $ symmetrisk, dvs. achiral. Jeg har tegnet molekylet ditt sammen med dets symmetriplan (stiplet) i figur 4.
Figur 4: Det aktuelle originale molekylet; 1,5-dideoxyribitol eller (2 R , 3 s , 4 S ) -pentan-2,3,4-triol.
Vi må vilkårlig velge et topp karbon her. Av konsistenshensyn, la oss velge den til venstre som var en syre i den tidligere strukturen (figur 2). Dette betyr at vi har en veldig enkel jobb med å tegne Fischer-projeksjonen slik vi allerede gjorde det. Det er vist i figur 5.
Figur 5: Fischer-projeksjon av triolen vist i figur 4.
Vi kan bli fristet til å tilordne en L-konfigurasjon med en gang, men husk at vi innså at molekylet skulle ha et symmetriplan. Vel, det gjør det også i Fischer-projeksjonen; flyet er horisontalt og omslutter $ \ ce {HO-C-H} $ bindinger til det sentrale karbonatomet. Vi kan også snu på papiret eller PC-skjermen og innse at vi derved kan matche det perfekt med speilbildet, vist i figur 5 til høyre for det stiplede speilplanet. Dermed har vi to ganger vist at molekylet ditt er achiralt, at både en hydroksygruppe som peker mot venstre og til høyre på det nederste asymmetriske karbonet er mulig, og at det derfor er meningsløst å tildele en D / L stereodescript.
Kommentarer
- Men ifølge andre kilder er karbonatomet som er gitt nummer én i henhold til IUPAC-nomenklaturen plassert øverst, ikke den med høyest oksidasjonstilstand. Også sa du at karboksylsyre skulle være øverst, den er også nummerert én, men den har samme oksidasjonsstatus på III som den med terminal metyl?
- Tusen takk for svaret. Kan du forklare hvordan vi kan rotere obligasjonene til kjeden er i vertikal stilling? Hva er også meningen med at alle obligasjonene peker bakover?
- Også hvorfor for c3 ser vi nedenfra og for andre ovenfra?
- @RaghavSingal Ikke sikker på om det er oksidasjonstilstanden eller den nummerert som nummer én. Jeg må finne ut av det. Merk at oksidasjonsstatusene er signert, så $ \ mathrm {-III < + I < + III} $
- @RaghavSingal Å tegne rotasjonene på papir er ganske vanskelig å gjøre, og det burde være til fordel for deg hvis du prøver det selv.
\ce{...}for noe som ikke er et kjemikalie. Det kan ha uønskede bivirkninger som du burde sett i redigeringsforhåndsvisning. Vennligst bruk redigeringsforhåndsvisning for å sjekke hvordan endringene dine vil ende opp. Du kan se hvordan innlegget så ut her . Til slutt bør anførselstegn være reservert for tilbud.