6.3: Absolut Konfiguration og (R) – og (S) System

Absolut Konfigurationer af Perspektiv Formler

Kemikere har brug for en bekvem måde at skelne en stereoisomer fra en anden. Cahn-Ingold-Prelog-systemet er et sæt regler, der giver os mulighed for utvetydigt at definere den stereokemiske konfiguration af ethvert stereocenter ved hjælp af betegnelserne “R’ (fra den latinske rectus, der betyder højrehåndet) eller ” S ‘ (fra den latinske uhyggelige, der betyder venstrehåndet).,

reglerne for dette system af stereokemisk nomenklatur er på overfladen ret enkle.

Regler for tildeling af en R/S betegnelse for et chiralt center

1: Tildel prioriteter, at de fire substituenter, med #1 er den højeste prioritet og #4 den laveste. Prioriteter er baseret på atomnummeret.

2: spor en cirkel fra #1 til #2 til #3.3: Bestem orienteringen af # 4 prioritetsgruppen. Hvis det er orienteret ind i siden (væk fra dig), skal du gå til trin 4a. hvis det er orienteret ud af siden (mod dig), skal du gå til trin 4b.,4a: (#4-gruppe, der peger væk fra dig): en cirkel med uret i del 2 svarer til R-konfigurationen, mens en cirkel mod uret svarer til S-konfigurationen.4b: (#4-gruppe, der peger mod dig): en cirkel med uret i del 2 svarer til S-konfigurationen, mens en cirkel mod uret svarer til R-konfigurationen.

Vi bruger 3-carbon sukker glyceraldehyd som vores første eksempel. Den første ting, vi skal gøre, er at tildele en prioritet til hver af de fire substituenter, der er bundet til chiralcentret., Vi ser først på atomerne, der er direkte bundet til det chirale center: disse er H, O (I hydro .ylen), C (i aldehydet) og C (i CH2OH-gruppen).

Tildeling af R/S konfiguration til glyceraldehyde:

To prioriteter er nem: brint, med et atomnummer 1 er det laveste (#4) prioritering, og hydroxyl ilt, med atomnummer 8, er prioritet #1. Carbon har et atomnummer på 6. Hvilken af de to ‘ C ‘ grupper er prioritet # 2, aldehyd eller CH2OH?, For at bestemme dette flytter vi endnu en binding væk fra det chirale center: for aldehydet har vi en dobbeltbinding til et ilt, mens vi på CH2OH-gruppen har en enkelt binding til et ilt. Hvis atomet er det samme, har dobbeltbindinger en højere prioritet end enkeltbindinger. Derfor er aldehydgruppen tildelt # 2 prioritet og CH2OH-gruppen # 3 prioritet.

Når vores prioriteter er tildelt, ser vi næste på #4 – prioritetsgruppen (brintet) og ser, at den peger tilbage væk fra os, ind i sidens plan-således gælder trin 4a fra proceduren ovenfor., Derefter sporer vi en cirkel defineret af #1, #2 og # 3 prioriterede grupper i stigende rækkefølge. Cirklen er med uret, som i trin 4a fortæller os, at dette kulstof har ‘R’-konfigurationen, og at dette molekyle er (R) – glyceraldehyd. Definition skal være (S)-glyceraldehyd.

lad derefter”S se på en af enantiomerne af mælkesyre og bestemme konfigurationen af det chirale center. Det er klart, at H er # 4 substituenten og OH er # 1. På grund af sine tre bindinger til ilt tager carbon på syregruppen prioritet #2, og methylgruppen tager #3., # 4-gruppen, brint, trækkes tilfældigvis mod os (ud af sidens plan) i denne figur, så vi bruger Trin 4b: cirklen, der spores fra #1 til #2 til #3, er med uret, hvilket betyder, at det chirale center har s-konfigurationen.

lægemidlet thalidomid er en interessant – men tragisk – casestudie i betydningen af stereokemi i lægemiddeldesign., Første gang fremstillet af en tysk medicinalfirma, som er foreskrevet bredt i Europa og Australien i slutningen af 1950″erne som et beroligende middel, og retsmidler for morgenkvalme hos gravide kvinder, thalidomid blev hurtigt involveret som årsag til ødelæggende fosterskader hos spædbørn født af kvinder, der havde taget det. Thalidomid indeholder et chiralt center og findes således i to enantiomere former. Det blev markedsført som en racemisk blanding: med andre ord en 50:50 blanding af begge enantiomerer.

lad os prøve at bestemme den stereokemiske konfiguration af enantiomeren til venstre., Af de fire bindinger til chiralcentret er prioriteten #4 hydrogen. Kvælstofgruppen er # 1, carbonylsiden af ringen er #2, og-CH2-siden af ringen er # 3.

brintet vises peger væk fra os, og de prioriterede substituenter sporer en cirkel med uret: dette er r-enantiomeren af thalidomid. Den anden enantiomer skal naturligvis have s-konfigurationen.,

selvom forskere stadig er usikre på, hvordan thalidomid fungerer, antyder eksperimentelle beviser, at det faktisk var R-enantiomeren, der havde de ønskede medicinske virkninger, mens S-enantiomeren forårsagede fødselsdefekter. Selv med denne viden er ren (R)-thalidomid imidlertid ikke sikker, fordi en .ymer i kroppen hurtigt konverterer mellem de to enantiomerer – vi vil se, hvordan det sker i kapitel 12.

som en historisk note blev thalidomid aldrig godkendt til brug i USA. Dette var i vid udstrækning takket være Dr .. , Frances Kelsey, en fødevare-og narkotika officer, der, i fare for hendes karriere, blokeret sin godkendelse på grund af hendes bekymring over manglen på tilstrækkelige sikkerhedsundersøgelser, især med hensyn til stoffet”s evne til at komme ind i blodbanen af et udviklende foster. Desværre var der på det tidspunkt kliniske forsøg med nye lægemidler involveret udbredt og ureguleret distribution til læger og deres patienter over hele landet, så familier i USA blev ikke skånet for den forårsagede skade.,

for nylig er et tæt derivat af thalidomid blevet lovligt at ordinere igen i USA med strenge sikkerhedsforanstaltninger håndhævet til behandling af en form for blodkræft kaldet multiple myelomer. I Brasilien bruges thalidomid til behandling af spedalskhed – men på trods af sikkerhedsforanstaltninger fødes børn stadig med thalidomid-relaterede defekter.

øvelse 1.: Bestem de stereokemiske konfigurationer af chiralcentrene i biomolekylerne vist nedenfor.

Øvelse 2.,: Skal (R) enantiomeren af malat have en solid eller stiplet kile til C-O-bindingen i figuren nedenfor?

øvelse 3.: Der fyres med fast eller stiplede kiler til at vise, stereokemi, tegne (R) enantiomer af ibuprofen og (S) enantiomer af 2-methylerythritol-4-fosfat (strukturer, der er vist tidligere i dette kapitel, uden stereokemi).

Løsninger til øvelserne

---