6.3: Absolutt Konfigurasjon og (R) og (S) – System

Absolutt Konfigurasjoner av Perspektiv Formler

Kjemikere trenger en praktisk måte å skille en stereoisomer fra en annen. Den Cahn-Ingold-Prelog system er et sett med regler som tillater oss å entydig definere stereochemical konfigurasjon av noen stereocenter, bruker betegnelsene «R» (fra Latin rectus, noe som betyr høyrehendt) eller ‘ S ‘ (fra Latin skummel, som betyr at du er venstrehendt).,

reglene for dette systemet av stereochemical nomenklatur er på overflaten, ganske enkelt.

Regler for å tildele en R/S-betegnelsen til en chiral center

1: Angi prioriteringer til fire substituenter, med #1 som høyeste prioritet og #4 den laveste. Prioriteringene er basert på atom-nummeret.

2: følge en sirkel fra #1 til #2 #3.

3: Bestemme retningen på #4 prioritert gruppe. Hvis det er orientert til flyet på siden (fra deg), kan du gå til trinn 4a. Hvis det er orientert ut av flyet på siden (mot deg), kan du gå til trinn 4b.,

4a: (#4-gruppen peker bort fra deg): klokken sirkel i del 2 tilsvarer R konfigurasjon, mens en sirkel mot klokka tilsvarer S konfigurasjon.

4b: (#4-gruppen peker mot deg): klokken sirkel i del 2 tilsvarer S konfigurasjon, mens en sirkel mot klokka tilsvarer R konfigurasjon.

Vi vil bruke 3-karbon sukker glyceraldehyde som vårt første eksempel. Det første vi må gjøre er å tilordne en prioritet for hver av de fire substituenter bundet til chiral center., Vi først se på atomer som er direkte bundet til chiral center: disse er H, O (i hydroksyl), C (i aldehyd) og C (i CH2OH-gruppen).

Tilordne R/S konfigurasjon å glyceraldehyde:

To prioriteringer er enkel: hydrogen, med en atomnummer 1, som er det laveste (#4) prioritet, og hydroksyl oksygen, med atomnummer 8, er prioritet #1. Karbon har atomnummer 6. Hvilken av de to » C » – grupper er prioritert #2, aldehyd eller CH2OH?, For å avgjøre dette, må vi flytte en mer bond bort fra chiral center: for aldehyd vi har en dobbel binding til et oksygen, mens på CH2OH gruppe har vi en enkelt binder seg til oksygen. Hvis atom er den samme, doble obligasjoner har en høyere prioritet enn én obligasjoner. Derfor, aldehyd-gruppen er tildelt #2 prioritet og CH2OH-gruppen #3 prioritet.

Med våre prioriteringer tildelt, er vi ser neste på #4 prioritert gruppe (hydrogen) og se at det er pekt tilbake bort fra oss, og inn i flyet på siden – og dermed trinn 4a fra prosedyren ovenfor gjelder., Så, vi spore en sirkel definert ved den #1, #2 og #3 prioriterte grupper, i stigende rekkefølge. Sirkelen er med klokken, som for trinn 4a forteller oss at dette karbonet har ‘R’ konfigurasjon, og at dette molekylet er (R)-glyceraldehyde. Dens nedbrytingen, per definisjon, må være (S)-glyceraldehyde.

Neste, la»s titt på en av de enantiomers av melkesyre og bestemme konfigurasjon av chiral center. Klart, H er #4 substituent og OH er #1. På grunn av sin tre binder seg til oksygen, karbon på syre gruppe prioritet #2, og methyl gruppe tar #3., I #4-gruppen, hydrogen, skjer for å være trukket peker mot oss (ut av flyet på siden) i denne figuren, så vi bruker trinn 4b: sirkelen spores fra #1 til #2 #3 er med klokken, noe som betyr at chiral center har S konfigurasjon.

thalidomid er en interessant – men tragisk – studie i betydningen av stereokjemi i stoffet design., Først produsert av en tysk stoffet selskapet og foreskrevet mye i Europa og Australia i slutten av 1950 – «s som et beroligende middel og tiltak for morgenkvalme hos gravide kvinner, thalidomid snart var innblandet som kan forårsake ødeleggende misdannelser hos barn født av kvinner som hadde tatt det. Thalidomid inneholder en chiral center, og dermed finnes i to enantiomeric former. Det ble markedsført som en racemisk blanding: med andre ord, en 50:50 blanding av begge enantiomers.

La oss prøve å finne stereochemical konfigurasjon av nedbrytingen på venstre side., Av de fire obligasjoner til chiral center, #4 prioritet er hydrogen. Nitrogen group er #1, karbonyl siden av ringen er #2, og –CH2 siden av ringen er #3.

hydrogen er vist peker bort fra oss, og de prioriterte substituenter spore en sirkel med klokka: dette er R nedbrytingen av thalidomid. Den andre nedbrytingen, og, selvfølgelig, må ha S konfigurasjon.,

Selv om forskerne er fortsatt usikker i dag hvordan thalidomid fungerer, eksperimentelle bevis tyder på at det faktisk var R nedbrytingen, og at det hadde den ønskede medisinske virkninger, mens S nedbrytingen forårsaket misdannelser. Selv med denne kunnskapen, men ren (R)-thalidomid er ikke sikker, fordi enzymene i kroppen raskt konvertere mellom de to enantiomers – vi vil se på hvordan det som skjer i kapittel 12.

Som en historisk merk, thalidomid ble aldri godkjent for bruk i Usa. Dette var takket i stor del til arbeidet til Dr., Frances Kelsey, en Food and Drug offiser som, i fare for hennes karriere, blokkert sin godkjennelse på grunn av hennes bekymringer om mangel på tilstrekkelig sikkerhet for studier, særlig med hensyn til stoffet»s evne til å gå inn i blodbanen av en utvikling av fosteret. Dessverre, men på den tiden kliniske studier for nye stoffene som er involvert utbredt og uregulert distribusjon til leger og deres pasienter over hele landet, slik at familier i USA ble ikke spart fra skade forårsaket.,

Veldig nylig en nær sammenheng med thalidomid har blitt lovlig å foreskrive igjen i Usa, med strenge sikkerhetstiltak håndheves, for behandling av en form for blodkreft som kalles multippel myelom. I Brasil, thalidomid brukes i behandling av spedalskhet, men til tross for sikkerhetstiltak, barn er fortsatt bli født med thalidomid-relaterte feil og mangler.

Øvelse 1.: Finn stereochemical konfigurasjoner av chiral sentre i biomolecules vist nedenfor.

Øvelse 2.,: Bør den (R) nedbrytingen av malate ha en heltrukket eller stiplet kile for C-O bond i figuren nedenfor?

Øvelse 3.: Bruke heltrukket eller stiplet kiler for å vise stereokjemi, tegne (R) nedbrytingen av ibuprofen og (S) nedbrytingen av 2-methylerythritol-4-fosfat (strukturer er vist tidligere i dette kapitlet, uten stereokjemi).

– Løsninger til øvelser

---