Epimers đặc trưng, ​​đào tạo và ví dụ



các epimers chúng là các diastereoisomers trong đó chỉ có một trong những trung tâm achirin của chúng khác với cấu hình không gian; Không giống như các đồng phân đối xứng, trong đó tất cả các trung tâm achirin có cấu hình khác nhau và đại diện cho một cặp hình ảnh phản chiếu không thể chồng lấp lên nhau..

Phần còn lại của diastereoisome (ví dụ, đồng phân hình học), có thể có nhiều hơn hai trung tâm với cấu hình khác nhau. Do đó, một tỷ lệ lớn các đồng phân lập thể là diastereoisome; trong khi các epimers thì ít hơn nhiều, nhưng không phải vì thế, ít quan trọng hơn.

Giả sử một cấu trúc với bộ xương gồm các nguyên tử màu đen được liên kết với các chữ cái A, B, C và D (hình trên cùng). Đường chấm chấm đại diện cho gương, chứng minh rằng cặp phân tử ở trên không phải là chất đối kháng, vì tất cả các trung tâm trị liệu của chúng có cùng cấu hình; ngoại trừ trung tâm đầu tiên, được liên kết với các chữ cái B và D.

Phân tử bên trái có chữ D nhìn về phía bên phải, trong khi chữ D của phân tử ở bên phải, nhìn sang bên trái. Để biết cấu hình của mỗi người sẽ phải dùng đến hệ thống (R-S) của Cahn-Ingold-Prelog.

Chỉ số

  • 1 Đặc điểm của epimers
  • 2 Đào tạo
    • 2.1 Tautome hóa
  • 3 ví dụ
    • 3.1 Các chất đồng phân glucose
    • 3.2 Đồng phân tinh dầu bạc hà
  • 4 tài liệu tham khảo

Đặc điểm của epimers

Đặc điểm chính của epimers chỉ nằm ở một trung tâm achirus (hoặc lập thể). Thay đổi hướng không gian của D và B có thể dẫn đến sự phù hợp ổn định hơn hoặc không ổn định; nghĩa là, sự quay của các liên kết đơn giản làm cho hai nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử cồng kềnh được tìm thấy hoặc di chuyển đi.

Từ quan điểm này, một epimer có thể ổn định hơn nhiều so với cái khác. Người, bằng cách xoay các liên kết của họ, tạo ra các cấu trúc ổn định hơn, sẽ là epime với xu hướng lớn nhất để hình thành sự cân bằng.

Quay trở lại các chữ cái, D và B có thể rất đồ sộ, trong khi C là một nguyên tử nhỏ. Sau đó, theo cách đó, epime bên phải ổn định hơn, vì D và C được tìm thấy ở bên trái của hai trung tâm đầu tiên chịu sự cản trở ít hơn.

Về mặt kính hiển vi, điều này trở thành một đặc điểm cho cặp epimers được xem xét; nhưng về mặt vĩ mô, sự khác biệt được nhấn mạnh, và kết thúc, ví dụ, có các điểm nóng chảy, các chỉ số khúc xạ, quang phổ NMR khác nhau (ngoài nhiều tính chất khác).

Nhưng trong lĩnh vực sinh học và các phản ứng được xúc tác bởi các enzyme, là nơi các epimers được phân biệt rõ hơn; một người có thể được chuyển hóa bởi cơ thể, trong khi người kia thì không.

Đào tạo

Epimers được hình thành như thế nào? Thông qua một phản ứng hóa học gọi là epime hóa. Nếu cả hai epimer không khác nhau về mức độ ổn định lớn, trạng thái cân bằng epime hóa được thiết lập, không gì khác hơn là một sự xen kẽ:

EpA <=> EpB

Trong đó EpA là epime A và EpB là epime B. Nếu một trong số chúng ổn định hơn nhiều so với cái kia, nó sẽ có nồng độ cao hơn và sẽ gây ra cái gọi là sự tương tác; nghĩa là, nó sẽ có thể thay đổi hướng của chùm ánh sáng phân cực.

Sự epime hóa có thể không phải là một trạng thái cân bằng, và do đó, không thể đảo ngược. Trong những trường hợp này, người ta đã thu được một hỗn hợp chủng tộc của diasteroisers EpA / EpB.

Lộ trình tổng hợp của epime thay đổi tùy theo các thuốc thử liên quan, môi trường phản ứng và các biến quá trình (sử dụng chất xúc tác, áp suất, nhiệt độ, v.v.).

Vì lý do này, sự hình thành của mỗi cặp epimer nên được nghiên cứu riêng từ những người khác; mỗi cơ chế và hệ thống hóa học riêng.

Tautome hóa

Trong số tất cả các quá trình hình thành epime, tautome hóa của hai diastereoisome có thể được coi là một ví dụ chung.

Điều này bao gồm một sự cân bằng trong đó phân tử chấp nhận dạng ketonic (C = O) hoặc enolic (C - OH). Khi dạng ketonic đã được chuyển đổi, cấu hình của carbon liền kề với nhóm carbonyl (nếu là chirus) sẽ thay đổi, tạo ra một cặp epimer.

Một ví dụ về các đề cập ở trên là cặp cis-decalone và trans-decalone.

Cấu trúc của cis-decalone được hiển thị ở trên. Các nguyên tử H được tìm thấy ở phần trên của hai vòng; trong khi ở trans-decalona, ​​một cái ở trên nhẫn và cái kia ở dưới. Cacbon ở bên trái của nhóm C = O là trung tâm trị liệu, và do đó, là điểm khác biệt của các epimer.

Ví dụ

Các chất đồng phân glucose

Trong hình trên, chúng ta có các vòng điên cuồng của hai đồng phân D-glucose: α và. Từ các vòng có thể thấy rằng các nhóm OH trên carbon 1 được tìm thấy theo cùng hướng của OH liền kề, trong các đồng phân α, hoặc theo hướng ngược lại, như trong-anome.

Các phép chiếu Fisher của cả hai anom (bên phải hình ảnh) tạo ra sự khác biệt giữa cả hai epimers, lần lượt, các anom thậm chí còn rõ ràng hơn. Tuy nhiên, hai đồng phân α có thể có cấu hình không gian khác nhau ở một trong các nguyên tử cacbon khác, và do đó là epimers.

Trong phép chiếu C-1 của Fisher cho đồng phân α, nhóm OH "nhìn" sang phải, trong khi trong β-anome "nhìn" sang trái.

Đồng phân tinh dầu bạc hà

Trong hình ảnh, chúng ta có tất cả các đồng phân lập thể của phân tử tinh dầu bạc hà. Mỗi cột đại diện cho một cặp đối ngẫu (quan sát cẩn thận), trong khi các hàng tương ứng với các diastereomers.

Vì vậy, các epimers là gì? Chúng phải là những thứ hầu như không khác nhau ở vị trí không gian của carbon.

(+) - tinh dầu bạc hà và (-) - neoisomentol là epimers, và ngoài ra, diastereoisomers (chúng không nằm trong cùng một cột). Nếu quan sát chi tiết, trong cả hai nhóm -OH và -CH3 chúng ra khỏi mặt phẳng (phía trên vòng), nhưng trong (-) - neoisomentol, nhóm isopropyl cũng chỉ ra khỏi mặt phẳng.

Không chỉ (+) - tinh dầu bạc hà là epime của (-) - neoisomentol, mà còn (+) - neomenthol. Cái sau chỉ khác ở chỗ nhóm -CH3 điểm dưới mặt phẳng. Các epimers khác là:

-(-) - isomentol và (-) - neomentol

-(+) - isomentol và (+) - neomentol

-(+) - neoisomentol và (-) - neomentol

-(+) - neomentol và (-) - neoisomentol

Các đồng phân lập thể này đại diện cho một ví dụ thực tế để làm rõ khái niệm epimers và có thể thấy rằng, từ một số diastereoisome, nhiều loại chỉ có thể được phân biệt thành một carbon không đối xứng hoặc chuler.

Tài liệu tham khảo

  1. Graham Solomons T.W., Craig B. Fryhle. (2011). Hóa hữu cơ. (10thứ phiên bản.). Wiley Plus.
  2. Carey F. (2008). Hóa hữu cơ (Ấn bản thứ sáu). Đồi Mc Graw.
  3. Lớp học Giáo dục Uruguay. (s.f.). Epimers Lấy từ: a Formula.uruguayeduca.edu.uy
  4. Wikipedia. (2018). Epime. Lấy từ: en.wikipedia.org/wiki/Epimer
  5. Sờn J. M. (2014). Điều tra sự hình thành Epimer trong các phản ứng ghép nối giữa các bên: Một thử nghiệm cho sinh viên đại học nâng cao. Trường Hóa học, Đại học Nottingham, Đại học Park, Nottingham NG7 2RD, Vương quốc Anh. J. Hóa. Giáo dục. 2014, 91, 1, 136-140
  6. Reist & col. (1995). Racemization, Enantiomeization, Diastereomeization và Epimerization: Ý nghĩa và ý nghĩa dược lý của chúng. Điệp khúc 7: 396-400.