Presentatie over: ""— Transcript van de presentatie:

84 HOOFDSTUK IV: Stereoisomerie
Mc Murry: pagina

85 a-D-glucose stereoisomeer b-D-glucose
Stoelconformaties in de natuur a-D-glucose stereoisomeer b-D-glucose

86 IV.1 Enantiomeren en het tetrahedrale koolstofatoom (Mc Murry: p 275-276)
(+) (-)  (-)-limoneen (+)-limoneen

87

88 CH3X en CH2XY: spiegelbeelden zijn superponeerbaar = identiek, achiraal
CHXYZ: twee configuraties zijn sterk gelijkend maar niet identiek verhouden zich als beeld en spiegelbeeld, zijn chiraal enantiomeren koolstof heeft verschillende configuratie

89

90 Een molecule is niet chiraal wanneer er een spiegelvlak aanwezig is
IV.2 Chiraliteit (Mc Murry: p ) Een molecule is niet chiraal wanneer er een spiegelvlak aanwezig is

91 geen spiegelvlak of inversiecentrum
chiraal

92 De chiraliteit van melkzuur is te wijten aan het centrale C-atoom waarop
vier verschillende liganden gebonden zijn dit C-atoom = stereocenter of stereogeen center (asymmetrisch C-atoom) uitwisselen van twee liganden geeft een stereoisomeer, in dit geval het enantiomeer

93 Enantiomeren van een verbinding draaien het licht in tegengestelde zin.
Specifieke rotatie

94 Een equimolaire hoeveelheid van de twee mogelijke enantiomeren
Benzeen 0 º Azijnzuur 0 º (+) melkzuur º (-) melkzuur º (±) melkzuur º (racemaat : 50/50;(+)/(-)) Kamfer º Penicilline V º Morfine º Natriumglutamaat º Sucrose º Cholesterol º Racemaat: Een equimolaire hoeveelheid van de twee mogelijke enantiomeren

95 NB: tetravalent koolstof Van Kekulé: 1858 !!
IV.5 Pasteur’s ontdekking van enantiomeren : 1849 (Mc Murry: p ) NB: tetravalent koolstof Van Kekulé: 1858 !! Recent praktisch voorbeeld uit het labo Organische Synthese: Wieland Miesher keton Bouwsteen voor het synthetisch bereiden van Vitamine D

96 Cahn – Ingold – Prelog Rules
IV.6 Regels voor het specifiëren van configuratie (Mc Murry: p ) Cahn – Ingold – Prelog Rules (CIP) regel 1: ken prioriteiten toe aan de vier atomen gebonden aan het chirale centrum * hoger atoomnummer = hogere prioriteit bv Br > Cl > O > N > C > H

97 regel 2: indien geen beslissing gemaakt kan worden op basis van regel 1, kijk naar het tweede, derde of vierde atoom tot een onderscheid kan gemaakt worden lager hoger hoger lager lager hoger

98 regel 3: meervoudig gebonden atomen zijn equivalent aan hetzelfde aantal enkelvoudig gebonden atomen
oriënteer de molecule zdd de groep met laagste prioriteit naar achter wijst, weg van u kijk naar de overblijvende drie substituenten 1 2  3 : wijzerzin, R-configuratie (latijn: rectus = rechts) 1 2  3 : tegenwijzerzin, S-configuratie (latijn: sinister = links)

99

100

101 S-melkzuur (-) melkzuur (+) melkzuur ? R-melkzuur

102 Teken van optische rotatie, (+) of (-), heeft niets te maken
met de R,S-aanduiding van configuratie !!

103 IV.7 Diastereomeren (Mc Murry: p 287-288)
n verschillende stereocentra n verschillende steroisomeren Diastereomers

104 IV.8 Mesovormen (Mc Murry: p 288-289)
Indien de stereogeniciteit van bepaalde centra dezelfde is: 2n regel niet meer geldig identiek

105 Een mesovorm is een achiraal diastereomeer
van een verbinding met stereogene centra Mesovormen zijn optisch inactief

106 Fisher-projectie * de vlakke voorstelling in de figuur: speciale projectiemethode = Fisher-projectie * het C-skelet wordt vertikaal getekend en men neemt aan dat de opeenvolgende bindigen geëclipseerd zijn * de keten strekt zich uit in een vlak loodrecht op het vlak van het papier * substituenten links en rechts langsheen de keten wijzen naar de waarnemer toe

107 IV.9 Symmetrie-eigenschappen en chiraliteit
Ja achiraal Neen chiraal Symmetrisch Asymmetrisch Sn-as ? Alleen C1-as 1 of meer Cn Symmetrievlak Inversiecentrum Achirale moleculen zijn optisch inactief Chirale moleculen zijn optisch actief Resolutie = scheiding van een racemaat in zijn twee enantiomeren Racemisatie = uit één zuiver enantiomeer worden een racemaat bekomen

108 IV.10 Racemische mengsels en hun resolutie (Mc Murry: p 291-293)

109

110 Belang van chiraliteit in natuur ???
IV.11 Fysische eigenschappen van stereoisomeren Enkele fysische eigenschappen van de stereoisomeren van wijnsteenzuur Stereoisomeer smeltpunt [a]D dichtheid oplosbaarheid bij 20°C (°C) (°) (g/cm3) (g/100 ml H2O) (+) (-) meso (±) Belang van chiraliteit in natuur ???

111 Recognitie van chirale moleculen door chirale receptoren
Enantiomeer A Enantiomeer B Chirale receptor Chirale receptor Verschillende herkenning

112 Van vele chirale geneesmiddelen is vaak slechts 1 enantiomeer werkzaam !
Behandeling van Parkinson geen effect Actieve substanties pijnverzachtend ontstekings- remmend geen effect Belang van synthesemethoden die aanleiding geven tot enkel het gewenste enantiomeer Immers indien verbindingen verkregen worden als racemisch mengsel: * 50% van het uitgangsmateriaal heeft geen werking en is dus verloren * het ongewenste enantiomeer kan interfereren met de werking van het actieve, of zelfs een ongewenst biologisch effect hebben

113 andere voorbeelden: fluoxetine: racemisch: antidepressieve werking zuiver S enantiomeer: tegen migraine (S)- fluoxetine

114 Thalidomide/Softenon

115 Overzicht van isomerie