6.3: Absolutní Konfigurace a (R) a (S) Systém

Absolutní Konfigurace z Hlediska Vzorce

Chemici potřebují pohodlný způsob, jak odlišit jeden stereoizomer od druhého. Na Cahn-Ingold-Prelog systém je soubor pravidel, který nám umožňuje jednoznačně definovat stereochemická konfigurace jakéhokoliv stereocenter, pomocí označení „R‘ (z latinského rectus, což znamená, pravák) nebo “ S ‚ (z latinského sinister, což znamená, levák).,

pravidla pro tento systém stereochemické nomenklatury jsou na povrchu poměrně jednoduchá.

Pravidla pro přiřazení R/S označení na chirální centrum,

1: Přiřazení priorit do čtyř substituentů, s #1 je nejvyšší priorita a #4 nejnižší. Priority jsou založeny na atomovém čísle.

2: Sledujte kruh od #1 do #2 do #3.

3: Určete orientaci prioritní skupiny # 4. Pokud je orientován do roviny stránky (od vás), přejděte ke kroku 4A.pokud je orientován z roviny stránky (směrem k vám), přejděte ke kroku 4B.,

4A: (#4 skupina směřující od vás): kruh ve směru hodinových ručiček v části 2 odpovídá konfiguraci R, zatímco kruh proti směru hodinových ručiček odpovídá konfiguraci s.

4b: (#4 skupina směřující k vám): kruh ve směru hodinových ručiček v části 2 odpovídá konfiguraci S, zatímco kruh proti směru hodinových ručiček odpovídá konfiguraci R.

jako první příklad použijeme glyceraldehyd z 3-uhlíkového cukru. První věc, kterou musíme udělat, je přiřadit prioritu každému ze čtyř substituentů vázaných na chirální centrum., Nejprve se podíváme na atomy, které jsou přímo spojeny s chirálním centrem: Jedná se o H, O (v hydroxylu), C (v aldehydu) a C (ve skupině CH2OH).

Přiřazení R/S konfigurace glyceraldehyd:

Dvě priority jsou jednoduché: vodík s atomovým číslem 1, je nejnižší (#4) priority a hydroxylových kyslíku, s atomové číslo 8, je prioritou #1. Uhlík má atomové číslo 6. Která ze dvou skupin “ C “ je prioritou #2, aldehyd nebo CH2OH?, K určení, jsme se přesunout jeden dluhopis od chirální centrum: na aldehyd máme dvojnou vazbu ke kyslíku, zatímco na CH2OH skupiny máme jednoduchou vazbu ke kyslíku. Pokud je atom stejný, dvojité vazby mají vyšší prioritu než jednotlivé vazby. Proto je aldehydové skupině přiřazena priorita # 2 a skupina CH2OH priorita #3.

s přidělenými prioritami se podíváme dále na prioritní skupinu #4 (vodík) a uvidíme, že je od nás odvrácen, do roviny stránky – platí tedy krok 4A z výše uvedeného postupu., Poté vysledujeme kruh definovaný prioritními skupinami #1, # 2 a # 3 ve zvyšujícím se pořadí. Kruh je ve směru hodinových ručiček, což krok 4a nám říká, že tento uhlík má konfiguraci “ R “ a že tato molekula je (R)-glyceraldehyd. Jeho enantiomer musí být podle definice (y) – glyceraldehyd.

Next, nechť“s podívat na jeden z enantiomerů kyseliny mléčné a určete konfiguraci na chirálních center. Jasně, H je # 4 substituent a OH je #1. Díky svým třem vazbám na kyslík má uhlík na kyselé skupině prioritu #2 a methylová skupina trvá #3., #4 skupiny, vodík, se stane být vypracován ukázal směrem k nám (ven z roviny stránky) na tomto obrázku, tak jsme se použít krok 4b: kruh vysledovat od #1 do #2 #3 je ve směru hodinových ručiček, což znamená, že chirální centrum má S konfiguraci.

lék thalidomid je zajímavá – ale tragická-případová studie o významu stereochemie v designu léčiv., První vyrábí německá farmaceutická společnost a široce předepsané v Evropě a Austrálii v pozdní 1950″s jako sedativum a lék na ranní nevolnost u těhotných žen, thalidomid byl brzy zapletený jako příčina ničivých vrozených vad u dětí narozených ženám, které si vzal. Thalidomid obsahuje chirální centrum a existuje tedy ve dvou enantiomerních formách. Byl uváděn na trh jako racemická směs: jinými slovy směs obou enantiomerů 50: 50.

zkusme určit stereochemickou konfiguraci enantiomeru vlevo., Ze čtyř vazeb na chirální centrum je prioritou #4 vodík. Skupina dusíku je #1, karbonylová strana prstence je #2 a-CH2 strana prstence je #3.

vodík je zobrazena směřuje směrem od nás, a na prioritu substituentů stopy ve směru hodinových ručiček kruh: je to R enantiomer thalidomidu. Druhý enantiomer, samozřejmě, musí mít konfiguraci S.,

Ačkoli vědci jsou stále nejste jisti, jak se thalidomide funguje, experimentální důkazy naznačují, že ve skutečnosti to byl R enantiomer, který měl požadované lékařské účinky, zatímco S-enantiomer způsobil vrozené vady. I s tímto vědomím, nicméně, čisté (R)-thalidomid není bezpečné, protože enzymy v těle rychle převést mezi dvěma enantiomery – uvidíme, jak se to stane v kapitole 12.

jako historická poznámka nebyl thalidomid nikdy schválen pro použití ve Spojených státech. To bylo z velké části díky úsilí Dr., Frances Kelsey, potravinářský a drogový důstojník, který, na nebezpečí své kariéry, zablokoval jeho schválení kvůli jejím obavám z nedostatku odpovídajících bezpečnostních studií, zejména s ohledem na schopnost léku vstoupit do krevního oběhu vyvíjejícího se plodu. Bohužel, i když, v té době klinické testy nových léků zapojen rozšířený a neregulovaná distribuce lékařů a jejich pacientů po celé zemi, takže rodiny v USA nebyly ušetřeny od poškození způsobil.,

v poslední době Velmi blízký derivát thalidomidu se stala právní předepsat znovu ve Spojených Státech, s přísná bezpečnostní opatření vykonáno, pro léčbu forma rakoviny krve, které se nazývá mnohočetný myelom. V Brazílii se thalidomid používá při léčbě malomocenství-ale navzdory bezpečnostním opatřením se děti stále rodí s defekty souvisejícími s thalidomidem.

cvičení 1.: Určete stereochemické konfigurace chirálních Center v biomolekulách uvedených níže.

cvičení 2.,: Měl by (R) enantiomer malátu mít pevný nebo přerušovaný klín pro vazbu C-O na obrázku níže?

cvičení 3.: Pomocí plné nebo přerušované klíny ukázat, stereochemie, kreslit (R) enantiomer ibuprofenu a (S) enantiomer 2-methylerythritol-4-fosfát (struktury jsou uvedeny výše v této kapitole bez stereochemického označení).

Řešení cvičení,

---