CHIRALNO WACIWO MATERII EGZOTYCZNA CZY WSZECHOBECNA H F

CHIRALNOŚĆ – WŁAŚCIWOŚĆ MATERII EGZOTYCZNA CZY WSZECHOBECNA? H F Cl Br Stanisław Krompiec Uniwersytet Śląski 2013 r.

Chiralność – definicja Obiekty achiralne i chiralne Obiekt achiralny nakłada się na swoje lustrzane odbicie

Obiekty achiralne - przykłady dwunastościan foremny difluorometan toluen

Chiralność – definicja Obiekt chiralny: nie nakłada się na swoje lustrzane odbicie

Obiekty chiralne - przykłady Podwójna helisa DNA

Chiralne kryształy, rośliny i zwierzęta Chiralny jest cały obiekt. Elementy jego wewnętrznej struktury nie muszą być chiralne (jak w Si. O 2), ale mogą być.

Obiekty chiralne - przykłady

Enancjomery H H Cl F Br

Przyczyny chiralności – centrum chiralności Tetraedryczny atom węgla aminokwasy aldehyd glicerynowy kwas winowy glukoza

Przyczyny chiralności – centrum chiralności Tetraedryczny atom węgla Enancjomery limonenu

Przyczyny chiralności- centrum chiralności Tetraedryczne atomy różnych pierwiastków silany, germany, stannany tlenki amin i fosfin sole amoniowe i fosfoniowe

Przyczyny chiralności – centrum chiralności Tetraedryczne atomy różnych pierwiastków fosfiny, arsyny sulfotlenki

Chiralność przez usztywnienie cząsteczki Penicyliny

Chiralność płaszczyznowa Ryfamycyna B - antybiotyk

Chiralność osiowa Kwas 6, 6’-dinitro-2, 2’-bifenylodikarboksylowy

Chiralność osiowa Korilagina – garbnik taninowy z nasion Caesalpinia coriaria

Chiralność osiowa Pochodne allenu propa-1, 2 -dien; allen (S)- i (R)-2, 3 -pentadieny

Chiralność osiowa Pochodne allenu (E, R)-2, 4, 5 -tetradekatrienonian metylu feromon żuka - strąkowca fasolowego (Acanthoscelides obtectus)

Chiralność helikalna Heptahelicen

Chiralność helikalna

Chiralność a symetria Cząsteczki asymetryczne - chiralne Cząsteczka mająca dwukrotną oś symetrii - chiralna

Achiralny kation mający czterokrotną, inwersyjną oś symetrii Warunek chiralności obiektu: brak inwersyjnych osi symetrii

Czynność optyczna a [°/cm]

Czynność optyczna limonen 14°/cm benzoesan cholesterylu 250000° (700∙ 360°/cm) cynober 5800° (16∙ 360°/cm)

Oddziaływanie światła spolaryzowanego z ośrodkiem optycznie czynnym

Główne szlaki reakcji prebiotycznych

Eksperyment prebiotyczny Miller S. L. i Urey H. C. , 1953 CH 4 + N 2 + H 2 O kwas mrówkowy, glicyna, kwas glikolowy, alanina, kwas mlekowy, kwas glutaminowy, mocznik, kwas asparaginowy, walina Meteoryt z Murchison (Australia, 1969)

Powstawanie związków optycznie czynnych (absolutna synteza asymetryczna) hν Czynnik wywołujący chiralność: światło spolaryzowane

Powstawanie związków optycznie czynnych (+) hν Czynnik wywołujący chiralność: chiralne promieniowanie słoneczne

Synteza związków chiralnych z chiralnych bloków budulcowych Kwas (2 R, 3 R)-(+)-winowy (S)-(+)-seryna (1 S)-(-)-borneol D-glukoza

Otrzymywanie enancjomerów (przekształcenie asymetryczne) Substraty: mieszanina trudna do rozdzielenia Produkty: mieszanina, którą łatwo rozdzielić enzym (alkalaza) – preparat enzymatyczny z Bacillus licheniformis

Otrzymywanie enancjomerów (synteza asymetryczna) substrat : katalizator = 1000 : 1

O lekach chiralnych Talidomid toksyczny D-Dopa (brak efektu biologicznego) lek nasenny L-Dopa (środek przeciwko chorobie Parkinsona)

Chiralność – wszechobecna H F Cl Br ?

Chiralność – wszechobecna H F Cl Br !

Diastereoizomeria

Konfiguracja absolutna H H Cl F Br

Konfiguracja absolutna 1 2 Br Cl R 3 F S Cl 3 2 F Br 1