StereochemieProjecties

1) FisherprojectieRichtlijnen -langste koolstofketen vertikaal tekenen - meest geoxideerde groep bovenaan - vertikale substituenten staan naar achter toe - horizontale substituenten komen naar u toe

In specifiek gevallen wordt de stereochemie tot uitdrukking gebracht door middel van de Fischer projectie. Hierbij staan atomen op de punten van een 'kruis', en is de afspraak gemaakt dat de horizontale bindingen naar voren steken en de verticale bindingen steken naar achteren.

Monitoraat chemie-19-5-2009

Page 1

Voorbeelden

D,L-systeem

Als de OH-groep van melkzuur rechts in de projectie terechtkomt, noemen we het Dmelkzuur (D van dextro=rechts); staat die groep links, dan gaat het om het L-enantiomeer (L van levo = links). Er bestaat geen verband tussen (+)/(-) enerzijds en D/L anderzijds. Een molecule met een L-configuratie kan evengoed links- als rechtsdraaiend zijn, (-) of (+), en hetzelfde geldt voor een molecule met een L-configuratie. Bij melkzuur komt L toevallig overeen met (+) en D met (-)Monitoraat chemie-19-5-2009 Page 2

Naast het D,L-systeem is het R,S-systeem (zie verderop) in gebruik.

2) Newmanprojectie

Monitoraat chemie-19-5-2009

Page 3

Anti-butaan

gauch-butaan

ENANTIOMERENspiegelbeeldisomeren, twee moleculen die elkaars spiegelbeeld zijn en dus 'niet op elkaar passen' ('non-superimposable'). De moleculen zijn chiraal of asymmetrisch. Deze asymmetrie komt in de meeste gevallen doordat er n of meerdere chirale of stereogene centra aanwezig zijn. Dit zijn bijvoorbeeld koolstofatomen waaraan vier verschillende groepen gebonden zitten. Soms is het molecuul als geheel chiraal zonder een chiraal centrum te hebben. Enantiomeren hebben identieke fysische eigenschappen m.u.v. de draaiing van gepolariseerd licht. Ook hebben ze verschillende interacties met andere chiraleMonitoraat chemie-19-5-2009 Page 4

verbindingen.

EPIMERENTwee chemische verbindingen zijn epimeren als ze stereo-isomeren van elkaar zijn, en in precies n asymmetrisch koolstofatoom de configuratie omgekeerd is. De term epimeer wordt vooral gebruikt in de suikerchemie.

Monitoraat chemie-19-5-2009

Page 5

Erythro, Threo and MesoNomenclatureMESOMERENIndien we de structuur beschouwen van een molecule met twee chirale centra, dan is het mogelijk dat n van de stereoisomeren gekenmerkt wordt door de aanwezigheid van een symmetrievlak. Dit stereoisomeer noemt men een MESOVORM Verbindingen die stereogene centra bevatten maar toch als geheel achiraal zijn noemt men meso verbindingen. Dit betekent dat er in deze verbinding een symmetrievlak aanwezig is met R stereochemie aan de ene zijde en S stereochemie aan de andere zijde van dit symmetrievlak.

Beide structuren zijn aan elkaar gelijk, dus GEEN ENANTIOMEREN !!

ERYTHRO

voorbeeld

THREO

voorbeeld

Monitoraat chemie-19-5-2009

Page 6

R/S-nomenclatuurOm aan te geven welke van de twee mogelijke configuraties een chirale koolstofatoom heeft is er een speciale naamgeving bedacht: de R/S-nomenclatuur. Dit systeem werkt twee kanten op: Uit een naam met R/S nomenclatuur kan de ruimtelijke structuur van het molecuul geconstrueerd worden, en omgekeerd kan de ruimtelijke structuur beschreven worden met R/S-nomenclatuur zonder dat de structuur getekend hoeft te worden. 1. Rangschik de substituenten aan het chirale (bijv. koolstof) atoom naar aflopend atoomnummer: hoger atoomnummer betekent hogere prioriteit, dus Br>Cl>F>O>N>C NB1: bij isotopen heeft een zwaarder isotoop een hogere prioriteit dus T>D>H NB2: een elektronenpaar heeft laagst mogelijke prioriteit 2. Indien twee of meer identieke atomen aan het chirale centrum zitten, ga dan voor toekenning van de prioriteitsvolgorde naar de atomen die daaraan vast zitten. Ga hiermee door totdat een prioriteitsvolgorde kan worden toegekend. NB: het is dus nooit zo dat een groep als geheel een hogere prioriteit heeft omdat die groter/zwaarder is. 3. Voor de prioriteitsvolgorde wordt een dubbele binding in C=C en C=O beschouwd als: 2 x C of 2 x O, drievoudige bindingen worden beschouwd als: 3 x C. 4. Na toekenning van de prioriteit: plaats de groep met de laagste prioriteit zover mogelijk van de waarnemer af en kijk naar prioriteitsvolgorde van de overblijvende substituenten: prioriteitsvolgorde (hooglaag) met de klok mee: R (Rectus, rechts); tegen de klok in: S (Sinister, links).

NB: uit de R en S nomenclatuur kan niet het teken van de rotatie gehaald worden! en omgekeerd zegt een positieve of negatieve rotatie niets over de ruimtelijke rangschikking van de substituenten en dus ook niets over R of S.

Monitoraat chemie-19-5-2009

Page 7

DIASTEREOSOMERENDiastereoisomeren zijn stereoisomeren die geen enantiomeren zijn. Diastereoisomeren kunnen chiraal zijn indien ze geen symmetrievlak bevatten. Indien er wel een symmetrievlak aanwezig is dan zijn diastereoisomeren uiteraard achiraal.

Monitoraat chemie-19-5-2009

Page 8

Stereo isomerie in alkenen :Bij dubbele bindingen gebruiken we de cis-trans benaming wanneer op beide sp2 atomen nog n H-atoom aanwezig is. Wanneer op n of geen van beide sp2 atomen een H-atoom aanwezig is (ander gezegd wanneer er minstens drie groepen aan de dubbele binding zitten die geen waterstof zijn.) dan gebruiken we de E/Z naamgeving: 'E' ('Entgegen') en 'Z' ('Zusammen').

E/Z nomenclatuur :

1. kijk welke van de twee groepen aan het ene sp2-atoom de hoogste prioriteit heeft (volgens de R/S regels) 2. kijk welke van de twee groepen aan het andere sp2-atoom de hoogste prioriteit heeft 3. staan de groepen met hoogste prioriteit 'cis' dan Z-configuratie, staan de groepen met hoogste prioriteit 'trans' dan E-configuratie.:

Monitoraat chemie-19-5-2009

Page 9

Voorbeelden :

Monitoraat chemie-19-5-2009

Page 10