Diastereomerer är stereoisomerer som inte är spegelbilder av varandra [1] . Diastereomerism uppstår när en förening har flera stereocentra . Om två stereoisomerer har motsatta konfigurationer av alla sina respektive stereocenter, så är de enantiomerer . Men om konfigurationen endast skiljer sig i vissa (och inte alla) stereocenter, då är sådana stereoisomerer diastereomerer [2] . Om diastereomerer skiljer sig åt i konfigurationen av endast ett stereocenter, kallas de epimerer [3] .
Diastereomerer inkluderar även föreningar med olika dubbelbindningskonfigurationer ( geometriska isomerer ).
Till skillnad från enantiomerer skiljer sig diastereomerer i fysikaliska egenskaper och reaktivitet.
Förekomsten av σ-diastereomerer beror på närvaron av flera kirala centra (eller, i det allmänna fallet, flera kirala element) i molekylen. Det totala antalet stereoisomerer av en molekyl ( N ) som innehåller n stereocentra kan beräknas från formeln
Vissa par av stereoisomerer kommer att ha motsatta konfigurationer av alla sina respektive stereocenter och är således enantiomerer . Alla andra parade kombinationer av stereoisomerer skiljer sig endast i vissa konfigurationer och är inte spegelbilder av varandra. Sådana par är diastereomerer [4] .
π-Diastereomerer, även kallade geometriska isomerer , skiljer sig från varandra i det rumsliga arrangemanget av substituenterna i förhållande till dubbelbindningens plan. Till exempel skiljer sig malein- och fumarsyror från varandra i det inbördes arrangemanget av karboxylgrupper vid dubbelbindningen [2] .
Det fullständiga namnet på diastereomeren kan bildas med användning av beteckningarna R / S som kännetecknar den absoluta konfigurationen av varje stereocentrum av molekylen. Således kommer diastereomeren att få ett uttömmande namn, enligt vilket dess struktur sedan kan återställas upp till alla stereocenter.
Prefixen erythro- och threo- används för att indikera den relativa konfigurationen av diastereomerer . Om diastereomeren avbildas som en Fischer-projektion och båda identiska (eller godtyckligt valda) substituenterna är belägna på samma sida av kolskelettet, så kallas en sådan diastereoisomer erythro -, om på motsatta sidor - threo -. Denna nomenklatur kommer från namnet på två diastereomera aldoser - erytros och treos .
Diastereomerer avbildade som sicksackstrukturer kallas mer bekvämt av syn / anti -nomenklatur, medan om båda substituenterna är belägna på samma sida av kolskelettplanet, kallas diastereomeren syn- , om på motsatta sidor, då anti- . De två typerna av nomenklatur är relaterade, eftersom vilken molekyl som helst kan avbildas både i form av en Fisher-projektion och i sicksackform, och båda representationerna motsvarar varandra unikt. Användningen av båda nomenklaturerna illustreras av exemplet med stereoisomera klorosubstituerade äppelsyror [2] .
Konfigurationen av π-diastereomerer skiljer sig beroende på placeringen av substituenterna på dubbelbindningen. I detta fall får dubbelbindningen beteckningen E ( tyska entgegen - motsatt) om de två seniorsubstituenterna vid varje kolatom i dubbelbindningen finns på motsatta sidor av denna dubbelbindning. Om seniorsubstituenterna är på samma sida av dubbelbindningens plan, så har en sådan dubbelbindning en Z -konfiguration ( tyska zusammen - tillsammans). Senioriteten för suppleanter bestäms enligt Kahn-Ingold-Prelog-reglerna .
Denna typ av nomenklatur används för att beteckna konfigurationen av π-diastereomerer. Den är nästan helt likvärdig med E / Z -nomenklaturen, men används främst för cykliska diastereomerer, medan IUPAC rekommenderar att man använder E / Z -nomenklaturen för alkener [5] . Om de två seniora substituenterna vid varje kolatom i en dubbelbindning eller cykliskt fragment finns på motsatta sidor av denna dubbelbindning eller cykliska fragment, kallas diastereomeren trans -, om på samma sida, då cis -.
Till skillnad från enantiomerer skiljer sig diastereomerer i fysikaliska egenskaper, inklusive optisk aktivitet . Detta beror på det faktum att enantiomerer är identiska i alla skalära egenskaper, det vill säga avståndet mellan två atomer i dem är detsamma. Diastereomerer är inte identiska i denna mening, så deras egenskaper skiljer sig åt [4] .
Stereoisomer [2] | T. pl., ° С | [ α ] D , ° |
---|---|---|
erytro-(–)-3-klormalsyra | 173 | -31.3 |
erytro-(+)-3-klormalsyra | 173 | +31,3 |
treo-(–)-3-klormalsyra | 167 | -9.4 |
treo-(+)-3-klormalsyra | 167 | +9,4 |
Stereokemi | |
---|---|
Kirala molekyler | |
Nomenklatur | |
Visa | |
Stereokemiska modeller | |
Analys |
|
Racemate klyvning |
|
Reaktioner |
|