Cum să desenați proiecțiile Fischer pentru lanțul de carbon având mai mult de doi atomi de carbon?

Primele lucruri de remarcat la desenarea proiecțiilor Fischer sunt regulile generale pentru desenarea lor. Prima regulă generală se referă la alegerile „sus” și „jos”, în timp ce a doua se referă la modul în care fiecare cruce este interpretată.

1. Într-o proiecție Fischer, atomul de carbon cu cea mai mare oxidare starea ar trebui să fie mai aproape de partea de sus decât de jos.

   În cazurile în care cea mai mare stare de oxidare este în centru sau în care mai mulți atomi de carbon au aceeași stare de oxidare cea mai mare, cel de-al doilea cel mai mare se aplică în mod analog și așa mai departe.

2. Într-o proiecție Fischer, legăturile verticale sunt întotdeauna considerate a indica în spatele planului de hârtie (sau ecran) (hash) în timp ce legăturile orizontale sunt considerate a indica în față (pană).

   Acest lucru este exemplificat în figura 1.

Figura 1: Cum sunt codificate informațiile stereochimice în proiecțiile Fischer.

Compusul dvs. prezintă un pro blem conform acestor reguli, deoarece nu există cel mai oxidat carbon. Mai degrabă, toți cei trei atomi de carbon 2, 3 și 4 se află în starea de oxidare $ \ pm 0 $ în timp ce cei doi terminali sunt ambii $ \ mathrm {-III} $ . Pentru a ușura această limitare, voi discuta proiecția Fischer cu molecula aferentă prezentată în figura 2, care are un carbon terminal oxidat la un acid carboxilic care rupe legătura.

Figura 2: Acid L-5-deoxiribonic; o moleculă de înlocuire cu aceeași stereochimie pe grupările hidroxi centrale.

Pentru această moleculă, este clar că acidul trebuie pus deasupra. Coborând fiecare legătură, trebuie să le rotim până când avem cel mai lung lanț în poziții verticale și îndreptat înapoi (vezi figura 1). Vă voi permite să utilizați un kit de modelare, pix și hârtie sau vizualizarea dvs. 3D pentru a efectua transformările reale; produsul final cu care ar trebui să ajungeți este următorul din figura 3.

Figura 3: Proiecția Fischer a moleculei din figura 2.

Ar trebui să existe puține dezbateri cu privire la acidul carboxilic; și dacă gruparea carbonil sau gruparea hidroxi a acesteia îndreaptă spre stânga nu contează; putem roti în jurul legăturii $ \ ce {C {1} -C {2}} $ . Pentru a vedea orientarea corectă a $ \ ce {C {2}} $ și $ \ ce {C {4}} $ , puteți lua formula scheletală din figura 2 și puteți privi de sus; pentru $ \ ce {C {3}} $ ar trebui să căutați de jos.Constatăm că toate grupările hidroxi sunt îndreptate în aceeași direcție; aici: spre stânga. Aceasta înseamnă că molecula mea poate fi văzută ca un derivat al ribozei; și întrucât grupul hidroxi al carbonului cel mai mic asimetric este îndreptat spre stânga, derivă din L-riboză.

Înapoi la molecula dvs. Desemnarea nu numai că este ambiguă (a se vedea mai sus despre cea mai înaltă stare de oxidare), dar este și $ C_ \ mathrm {s} $ simetrică, adică achirală. V-am desenat molecula împreună cu planul său de simetrie (punctat) din figura 4.

Figura 4: Molecula originală în cauză; 1,5-dideoxirribitol sau (2 R , 3 s , 4 S ) -pentan-2,3,4-triol.

Trebuie să alegem în mod arbitrar un carbon „de top” aici. Din motive de consistență, să-l alegem pe cel din stânga care a fost un acid în structura anterioară (figura 2). Aceasta înseamnă că avem o treabă foarte ușoară de a desena proiecția Fischer așa cum am făcut-o deja. Este prezentat în figura 5.

Figura 5: Proiecția Fischer a triolului prezentată în figura 4.

fiți tentați să atribuiți o configurație L imediat, dar nu uitați că ne-am dat seama că molecula ar trebui să aibă un plan de simetrie. Ei bine, se întâmplă și în proiecția Fischer; planul este orizontal și cuprinde legăturile $ \ ce {HO-C-H} $ ale atomului central de carbon. De asemenea, putem întoarce bucata de hârtie sau ecranul PC-ului și ne dăm seama că o putem asorta perfect cu imaginea sa oglindă, prezentată în figura 5 din dreapta planului oglinzii întrerupte. Prin urmare, am arătat de două ori că molecula dvs. este achirală, că este posibilă atât o grupare hidroxi îndreptată spre stânga cât și spre dreapta pe carbonul asimetric de jos și că, prin urmare, atribuirea unui stereodescriptor D / L este lipsită de sens.

Comentarii

• Dar, conform altor surse, atomul de carbon căruia i se dă numărul unu în conformitate cu nomenclatura IUPAC este plasat în partea de sus nu cel cu cea mai mare stare de oxidare. De asemenea, ați spus că acidul carboxilic ar trebui să fie în partea de sus, este, de asemenea, numerotat unul, dar are aceeași stare de oxidare de III, aceeași cu cea a metilului terminal? Puteți explica, vă rog, cum putem roti legăturile până când lanțul cel mai cel mai înalt este în poziție verticală? De asemenea, ce semnificație au toate legăturile îndreptate înapoi?
• Și de ce pentru c3 căutăm de jos și pentru alții de sus?
• @RaghavSingal Nu sunt sigur dacă este starea de oxidare sau cea numerotată ca numărul unu. Va trebui să aflu asta. Rețineți că stările de oxidare sunt semnate, deci $ \ mathrm {-III < + I < + III} $
• @RaghavSingal Desenarea rotațiilor pe hârtie este destul de greu de realizat și ar trebui să vă avantajeze mai mult dacă încercați singur.