אפימרים אופייניים, אימונים ודוגמאות



ה epimers הם diastereoisomers שבו רק אחד המרכזים שלהם achiral שונה תצורה מרחבית; שלא כמו אננטיומרים, שבהם לכל המרכזים האכירליים יש תצורות שונות, ומייצגים זוג תמונות ראי שאינו יכול לחפות על פני האחר.

שאר diastereoisomers (איזומטרי גיאומטרי, למשל), יכול להיות יותר משני מרכזים עם תצורות שונות. לפיכך, אחוז גדול של stereoisomers הם diastereoisomers; בעוד epimers הם הרבה פחות, אבל לא בשביל זה, פחות חשוב.

נניח מבנה עם שלד של אטומים שחורים המקושרים האותיות A, B, C ו- D (התמונה העליונה). הקו המקווקו מייצג את המראה, מדגים כי זוג המולקולות הנ"ל אינם אננטיומרים, מכיוון שלכל המרכזים הכירליים שלהם יש אותה תצורה; למעט, המרכז הראשון, צמוד האותיות B ו- D.

מולקולה בצד שמאל יש את האות D מבט לצד ימין, ואילו האות D של המולקולה בצד ימין, מביטה שמאלה. כדי לדעת מה תהיה תצורה של כל אחד צריך לפנות למערכת (R-S) של Cahn-Ingold-Prelog.

אינדקס

  • 1 מאפיינים של epimers
  • 2 הדרכה
    • 2.1 טוטומריזציה
  • 3 דוגמאות
    • 3.1 גלוקוז
    • 3.2 איזומרים מנטול
  • 4 הפניות

מאפייני האפימרים

המאפיין העיקרי של epimers טמון רק במרכז אכירלי (או stereogenic). שינוי האוריינטציה המרחבית של D ו- B יכול לגרום לתאי יציבות יציבים יותר או לא יציבים; כלומר, את הסיבובים של קישורים פשוטים לגרום שני אטומים או קבוצות של אטומים מגושם ניתן למצוא או להתרחק.

מנקודת מבט זו, אפמר אחד יכול להיות הרבה יותר יציב מאשר השני. מי, על ידי סיבוב הקישורים שלהם, מייצר מבנים יציב יותר, יהיה epimer עם הנטייה הגדולה ביותר כדי ליצור איזון.

חזרה אל האותיות, D ו- B יכול להיות גדול מאוד, ואילו C הוא אטום קטן. ואז, בדרך זו, האפימר בצד ימין הוא יציב יותר, שכן D ו- C נמצא משמאל שני המרכזים הראשונים סובלים מכשלה פחות סטרית.

מבחינה מיקרוסקופית, זה הופך למאפיין של זוג epimers נחשב; אבל מאקרוסקופיים, ההבדלים מודגשים, ולסיום, למשל, שיש נקודות התכה, מדדי השבירה, ספקטרום תמ"ג שונים (בנוסף תכונות רבות אחרות).

אבל בתחום הביולוגיה והתגובות המזוקקות על ידי אנזימים, נמצא המקום שבו האפימרים נבדלים יותר; אחד יכול להיות מטבוליזם על ידי הגוף, ואילו השני לא.

הדרכה

כיצד נוצרו epimers? באמצעות תגובה כימית הנקראת epimerization. אם שני epimers אינם שונים במידה רבה של יציבות, שיווי משקל epimerium הוא הקימה, וזה לא יותר מאשר interconversion:

Epa <=> Epb

כאשר ה- EPA הוא epimer A ו- EPB epimer B. אם אחד מהם יציב הרבה יותר מהאחר, הריכוז יהיה גבוה יותר ויגרום למה שמכונה מוטארוטציה; כלומר, הוא יוכל לשנות את הכיוון של קרן אור מקוטבת.

ייתכן שהאפימריזציה אינה שיווי משקל, ולכן היא בלתי הפיכה. במקרים אלה תערובת גזעית של diasteroisomers epa / epb מתקבל.

המסלול הסינתטי של epimer משתנה בהתאם אילו ריאגנטים המעורבים, המדיום התגובה, ואת משתני התהליך (שימוש זרזים, לחץ, טמפרטורה, וכו ').

מסיבה זו היווצרות של כל זוג epimers צריך ללמוד בנפרד מן האחרים; כל אחד עם מנגנונים כימיים שלו ומערכות.

טוטומריזציה

בין כל התהליכים של היווצרות epimer, tautomerization של שני diastereoisomers יכול להיחשב כדוגמה כללית.

זה מורכב מאיזון שבו המולקולה מאמצת טופס קטוני (C = O) או אנולי (C-OH). לאחר שהטופס הקטוני הומר, תצורת הפחמן הסמוך לקבוצת הקרבוניל (אם הוא כיראלי) משתנה, מייצרת זוג epimers.

דוגמה של הנ"ל הוא cis-decalone וטרנס דקלון זוג.

המבנה של cis-decalone מוצג לעיל. האטומים H נמצאים בחלק העליון של שתי הטבעות; בעוד שבטרנס דקלונה, אחד מעל הטבעות, והשני הוא למטה. הפחמן משמאל לקבוצת C = O הוא מרכז כיראלי, ולכן, זה שמבדיל את epimers.

דוגמאות

אנזים של גלוקוז

בתמונה העליונה יש לנו את הטבעות פורנו של שני D- גלוקוז anomers: α ו β. מן הטבעות ניתן לראות כי קבוצות OH על פחמן 1 נמצאים גם באותו כיוון של OH הסמוך, ב α-anomer, או בכיוונים מנוגדים, כמו β-anomer.

תחזיות הפישר הוא anomers (בתמונה מימין) עושות עוד יותר את ההבדל בין שתי epimers, אשר נמצאת anomers בתורו. עם זאת, שני α-anomers עשויים להיות תצורות מרחביות שונות באחד הפחמנים האחרים, ובכך להיות epimers.

ב C-1 של היטל פישר עבור α-anomer, קבוצת OH "נראה" בצד ימין, בעוד β-anomer "נראה" משמאל.

מנטול איזומרים

בתמונה יש לנו את כל הסטרואידים של מולקולת המנטול. כל עמודה מייצגת זוג אננטיומרים (שים לב בזהירות), בעוד שהשורות מתאימות לדיאסטרומרים.

אז, מה הם epimers? הם חייבים להיות אלה שבקושי שונים בעמדה המרחבית של פחמן לא יותר.

(+) - menthol ואת (-) - neoisomentol הם epimers, ובנוסף, diastereoisomers (הם לא באותה עמודה). אם נצפתה בפירוט, בשתי הקבוצות -OH ו-CH3 הם יוצאים מן המטוס (מעל הטבעת), אבל (-) - neoisomentol הקבוצה isopropyl גם נקודות מתוך המטוס.

לא רק (+) - מנטול הוא epimer של (-) - neoisomentol, אלא גם (+) - neomenthol. האחרון שונה רק כי הקבוצה -CH3 נקודות מתחת למטוס. אפימרים אחרים הם:

-(-) - איזומנטול (-) - neomentol

-(+) - isomentol ו (+) - neomentol

-(+) - neoisomentol ו (-) - neomentol

-(+) - neomentol ו (-) - neoisomentol

אלה stereoisomers מייצגים דוגמה מעשית כדי להבהיר את הרעיון של epimers, והוא יכול לראות כי, מתוך כמה diastereoisomers, רבים יכולים להיות מובחנים רק לתוך אחד א-סימטרית או פחמן כיראלי.

הפניות

  1. גרהם סולומונס ט. וו. קרייג ב. פרייהל. (2011). כימיה אורגנית. (10)ה מהדורה). ויילי פלוס.
  2. קארי פ. (2008). כימיה אורגנית (מהדורה ששית). מק גרב היל.
  3. כיתות אורוגוואי. (s.f.). Epimers מקור: aulas.uruguayeduca.edu.uy
  4. ויקיפדיה. (2018). Epimer. מקור: en.wikipedia.org/wiki/Epimer
  5. Fray J. M. (2014). חקירת אפימר בתגובות Amide-Coupling: ניסוי לסטודנטים מתקדמים לתואר ראשון. בית הספר לכימיה, אוניברסיטת נוטינגהם, אוניברסיטת פארק, נוטינגהאם NG7 2RD, בריטניה. ג 'ים כימיה. 2014, 91, 1, 136-140
  6. Reist & col. (1995). Rassmization, Enantiomerization, Diastereomerization ו Epimerization: המשמעות שלהם משמעות פרמקולוגית. Chirality 7: 396-400.