• Nem Talált Eredményt

mezo-forma

R

S

S

R

108. ábra.

Az 1,2-dimetilciklohexán akirális izomere CH3

CH3

cisz-1,3-dimetilciklohexán

CH3

CH3

CH3

CH3 nem enantiomerek

mezo-forma

R S

S R

109. ábra.

Az 1,3-dimetilciklohexán akirális izomere

cisz-1,4-dimetilciklohexán CH3

H3C

CH3 H3C

CH3

H3C

nem enantiomerek nem mezo-forma

110. ábra.

Az 1,4-dimetilciklohexán akirális izomere I.

transz-1,4-dimetilciklohexán CH3

H3C

CH3

H3C

CH3 H3C

nem enantiomerek nem mezo-forma

111. ábra.

Az 1,4-dimetilciklohexán akirális izomere II.

VI. Fogalmak és definíciók

Azonosító szám:

TÁMOP-4.1.2.A/1-11/1-2011-0016 89

A többi transz diasztereomer (1,2- és 1,3-dimetil) királis.

CH3

CH3

transz-1,2-dimetilciklohexán

CH3 CH3

CH3

CH3

két enantiomer R

R

S

S

112. ábra.

Az 1,2-dimetilciklohexán királis izomere

transz-1,3-dimetilciklohexán két enantiomer CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3 R

R

S S

113. ábra.

Az 1,3-dimetilciklohexán királis izomere

Jól jegyezzük meg: a cisz/transz jelöléseket itt azért kell alkalmazni, mert az E/Z deszkriptorok nem értelmezhetőek (nem sp2 hibridizált szénatomok), az R/S jelölések pedig nem alkalmazhatók, mert nincsen minden esetben aszimmetriacentrum a molekulákban. Az ismert abszolút konfigurációjú királis származékok nevében az R/S jelölések alkalmazhatóak a cisz/transz deszkriptorokkal együtt. A cisz/transz izomerek természetesen diasztereomer viszonyban állnak egymással.

A két különböző szubsztituenst hordozó diszubsztituált cikloalkánok esetében a sztereokémiai tulajdonságok hasonlóak, de több különbség is tapasztalható az egyforma két szubsztituenst tartalmazókhoz képest. Lássuk most a különbségeket (a következőekben fel nem sorolt esetekben a sztereokémia megegyezik a két egyforma szubsztituenst tartalmazó vegyületekével). A következő ábrákat érdemes összevetni a korábban látottakkal.

A cisz-1,2-dimetilciklopropánhoz képest a két különböző szubsztituenst hordozó cisz-2-metilciklopropán-1-ol megszűnik mezo-formaként létezni. A transz-2-metilciklopropanolhoz hasonlóan királis. Tükörképe nem egyezik meg önmagával, két enantiomer alkotja. Két aszimmetriacentruma van, melyek sztereogének és királisak egyszerre. A 2-metilciklopropanolnak tehát az 1,2-dimetilciklopropánnal ellentétben négy (22) sztereoizomere van (két diasztereomer, cisz és transz, valamint ennek két-két enantiomere).

90 A projekt az Európai Unió támogatásával az Európai Szociális Alap társfinanszírozásávalvalósul meg

két enantiomer van

H3C OH H3C OH

cisz-2-metilciklopropanol

H3C OH

R S S R

114. ábra.

Királis diasztereomer

A ciklobutánnal hasonló a helyzet. A cisz-1,2-dimetilciklobutánnal ellentétben a cisz-2-metilciklobután-1-olnak két enantiomere van, mert a két különböző 1,2-szubsztituens miatt királissá vált a molekula. A cisz-1,2-dimetilciklobutánnal szemben a cisz-2-metilciklobutanol már nem mezo-forma többé. A 2-metilciklobutanolnak ennél fogva összesen négy (22) sztereoizomere van.

H3C OH

H3C OH

cisz-2-metilciklobutanol

H3C OH

két enantiomer van

R S S R

115. ábra.

Királis diasztereomer

A cisz- és -transz-3-metilciklobutanol származékok esetében, hasonlóan az 1,3-dimetilciklobután diasztereomerekhez, a vegyületek nem királisak csak sztereogének (mindössze két sztereoizomerük van, a cisz és a transz diasztereomer). Az akirális jelleg oka itt is az, hasonlóan az 1,3-dimetilciklobután diasztereomerekhez, hogy az 1-es és 3-as szénatomokon két-két egyforma szubsztituens (a két félgyűrű) helyezkedik el.

A ciklopentán esetében a sztereokémia hasonlít a ciklopropánnál látottakhoz. A cisz-2-metilciklopentán-1-ol az 1,2-dimetilciklopentánnal ellentétben már nem mezo-forma, tehát királis (két enantiomere van). A 2-metilciklopentanolnak tehát összesen négy (22) sztereoizomere van: két diasztereomer és azoknak két-két enantiomere.

CH3

OH

CH3 OH

cisz-2-metilciklopentanol CH3

OH

két enantiomer van R

S

S R

116. ábra.

Királis diasztereomer

VI. Fogalmak és definíciók

Azonosító szám:

TÁMOP-4.1.2.A/1-11/1-2011-0016 91

A cisz-2-metilciklopentanol esetében van még egy konstitúciós izomer, a cisz-3-metilciklopentán-1-ol, mely a cisz-3-metilciklobutanollal ellentétben királis, tehát enantiomerek alkotják, enantiomerekre választható szét. Ez látható az alábbi ábrán.

A két különböző szubsztituenst hordozó ciklohexán sztereoizomer származékok ötvözik az alacsonyabb homológok esetében látottakat.

A cisz diasztereomerek közül a két különböző szubsztituens hatására a 2-metil- és a 3-metilciklohexán-1-ol a megfelelő dimetilciklohexánokhoz képest királisakká válnak, vagyis enantiomereik vannak. Másképpen fogalmazva az egyik szubsztituens megváltoztatására a mezo-forma megszűnik.

két enantiomer van

Az 1,4-dimetilciklohexánokhoz képest a 4-metilciklohexán-1-ol diasztereomerek nem változnak, vagyis akirálisak, sztereogén centrumaik csak két sztereoizomer kialakulását teszik lehetővé, melyek diasztereomer viszonyban állnak egymással (nincsenek enantiomerek). Ugyanakkor nem is mezo-formák, mert ugyan az egyik sztereogén centrumukban végrehajtott

92 A projekt az Európai Unió támogatásával az Európai Szociális Alap társfinanszírozásávalvalósul meg egyetlen szubsztituens cseréje a másik diasztereomert eredményezi, de egyetlen sincs köztük, amelyik királis lenne.

nem enantiomerek

OH H3C

OH H3C

OH H3C

cisz-4-metilciklohexanol nem mezo-forma

nem enantiomerek

OH H3C

OH H3C

OH H3C

transz-4-metilciklohexanol nem mezo-forma

120. ábra.

Nincsen királis diasztereomer

A másik két transz diasztereomer sztereokémiai tulajdonságain a két különböző szubsztituens nem változtat (vagyis királis molekulák), minden marad a dimetil-ciklohexánoknál látottak szerint.

A maradék egy konstitúciós izomerre, az 1-metilciklán-1-ol származékok csoportjára elmondható, hogy egyik molekula sem aszimmetrikus vagy sztereogén!

Összefoglalva: a cikloalkán diasztereomerek és enantiomereik (amelyiknek van) a következő térábrákkal írhatók le [a ciklopropán, ciklobután és ciklopentán atomjait egy síkban ábrázolva (az ebből a szempontból nem releváns pillangó és boríték konformert az egyszerűség kedvéért síknak tekintve), a ciklohexánnak pedig a legstabilabb, szék konformációját alkalmazva]:

Két egyforma szubsztituens esetén az 1,2-diszubsztituált ciklopropánnak csupán három sztereoizomere van. Annak, hogy nem négy (22), a mezo-forma az oka.

vagy CH3

CH3

transz-1,2-dimetilciklopropán két konfigurációs enantiomer R

R S

S CH3

CH3

és

121. ábra.

A királis (nem akirális!) diasztereomer

VI. Fogalmak és definíciók

Azonosító szám:

TÁMOP-4.1.2.A/1-11/1-2011-0016 93

CH3

Az akirális diasztereomer

Ugyanez két különböző szubsztituensre: mindkét ciklopropán diasztereomernél a maximális kettő, azaz összesen négy sztereoizomer fordulhat elő.

Ez is királis diasztereomer

A két azonos szubsztituenst hordozó dimetil-szubsztituált ciklobután sztereoizomerek:

94 A projekt az Európai Unió támogatásával az Európai Szociális Alap társfinanszírozásávalvalósul meg H3C CH3

cisz-1,2-dimetilciklobután

H3C CH3 S

R

R

S azonosak, mezo-forma 126. ábra.

Akirális diasztereomer H3C

CH3

transz-1,3-dimetilciklobután H3C

CH3

és vagy

azonosak

akirálisak de sztereogének nem mezo-forma 127. ábra.

Sztereogén akirális forma H3C

CH3