Diastereomerer er stereoisomerer , der ikke er spejlbilleder af hinanden [1] . Diastereomerisme opstår, når en forbindelse har flere stereocentre . Hvis to stereoisomerer har modsatte konfigurationer af alle deres respektive stereocentre, så er de enantiomerer . Men hvis konfigurationen kun adskiller sig i nogle (og ikke alle) stereocentre, så er sådanne stereoisomerer diastereomerer [2] . Hvis diastereomerer kun er forskellige i konfigurationen af et stereocenter, kaldes de epimerer [3] .
Diastereomerer omfatter også forbindelser med forskellige dobbeltbindingskonfigurationer ( geometriske isomerer ).
I modsætning til enantiomerer adskiller diastereomerer sig i fysiske egenskaber og reaktivitet.
Eksistensen af σ-diastereomerer skyldes tilstedeværelsen af flere chirale centre (eller i det generelle tilfælde flere chirale elementer) i molekylet. Det samlede antal stereoisomerer af et molekyle ( N ) indeholdende n stereocentre kan beregnes ud fra formlen
Nogle par stereoisomerer vil have modsatte konfigurationer af alle deres respektive stereocentre og er således enantiomerer . Alle andre parrede kombinationer af stereoisomerer vil kun adskille sig i nogle konfigurationer, idet de ikke er spejlbilleder af hinanden. Sådanne par er diastereomerer [4] .
π-Diastereomerer, også kaldet geometriske isomerer , adskiller sig fra hinanden i det rumlige arrangement af substituenterne i forhold til dobbeltbindingsplanet. For eksempel adskiller maleinsyre og fumarsyre sig fra hinanden i det indbyrdes arrangement af carboxylgrupper ved dobbeltbindingen [2] .
Det fulde navn på diastereomeren kan dannes ved at bruge betegnelserne R / S , der karakteriserer den absolutte konfiguration af hvert stereocenter af molekylet. Således vil diastereomeren få et udtømmende navn, ifølge hvilket dens struktur efterfølgende kan genoprettes op til alle stereocentre.
Præfikserne erythro- og threo- bruges til at angive den relative konfiguration af diastereomerer . Hvis diastereomeren er afbildet som en Fischer-projektion, og begge identiske (eller vilkårligt valgte) substituenter er placeret på samme side af kulstofskelettet, så kaldes en sådan diastereoisomer erythro -, hvis på modsatte sider - threo -. Denne nomenklatur kommer fra navnet på to diastereomere aldoser - erythrose og threose .
Diastereomerer afbildet som zigzag-strukturer kaldes mere bekvemt af syn / anti -nomenklatur, mens hvis begge substituenter er placeret på samme side af kulstofskeletplanet, så kaldes diastereomeren syn- , hvis på modsatte sider, så anti- . De to typer nomenklatur er beslægtede, da ethvert molekyle kan afbildes både i form af en Fisher-projektion og i en zigzag-form, og begge repræsentationer svarer unikt til hinanden. Brugen af begge nomenklaturer illustreres af eksemplet med stereoisomere chlor-substituerede æblesyrer [2] .
Konfigurationen af π-diastereomerer varierer afhængigt af placeringen af substituenterne på dobbeltbindingen. I dette tilfælde får dobbeltbindingen betegnelsen E ( tysk entgegen - modsat), hvis de to seniorsubstituenter ved hvert carbonatom i dobbeltbindingen er på modsatte sider af denne dobbeltbinding. Hvis seniorsubstituenterne er på samme side af dobbeltbindingens plan, så har en sådan dobbeltbinding en Z -konfiguration ( tysk zusammen - sammen). Suppleanters anciennitet bestemmes efter Kahn-Ingold-Prelog-reglerne .
Denne type nomenklatur bruges til at angive konfigurationen af π-diastereomerer. Det svarer næsten fuldstændig til E / Z -nomenklaturen, men bruges hovedsageligt til cykliske diastereomerer, mens IUPAC anbefaler at bruge E / Z -nomenklaturen for alkener [5] . Hvis de to seniorsubstituenter ved hvert carbonatom i en dobbeltbinding eller cyklisk fragment er på modsatte sider af denne dobbeltbinding eller cykliske fragment, så kaldes diastereomeren trans -, hvis på samme side, så cis -.
I modsætning til enantiomerer adskiller diastereomerer sig i fysiske egenskaber, herunder optisk aktivitet . Dette skyldes det faktum, at enantiomerer er identiske i alle skalaregenskaber, det vil sige, at afstanden mellem to atomer i dem er den samme. Diastereomerer er ikke identiske i denne forstand, så deres egenskaber er forskellige [4] .
Stereoisomer [2] | T. pl., ° С | [ α ] D , ° |
---|---|---|
erythro-(–)-3-chlormalsyre | 173 | -31.3 |
erythro-(+)-3-chlormalsyre | 173 | +31,3 |
threo-(–)-3-chlormalsyre | 167 | -9.4 |
threo-(+)-3-chlormalsyre | 167 | +9,4 |
Stereokemi | |
---|---|
Chirale molekyler | |
Nomenklatur | |
Skærm | |
Stereokemiske modeller | |
Analyse |
|
Racemate-spaltning |
|
Reaktioner |
|