IZOMERIJA Konstituciona i Stereoizomerija Jedinjenja koja imaju istu

IZOMERIJA: Konstituciona i Stereoizomerija Jedinjenja koja imaju istu molekulsku formulu, a razlikuju sekvenci (redosledu) vezivanja atoma zovu se KONSTITUCIONI ili STRUKTURNI izomeri. Npr: Etanol C 2 H 6 O Metoksimetan (dimetil-etar)

STEREOIZOMERI - jedinjenja kod kojih su atomi vezani istim redosledom ali su različito raspoređeni u prostoru (npr. cis-trans izomeri). cis-2 -buten cis trans-2 -buten trans

STEREOHEMIJA • Deo hemije koji se bavi trodimenzionalnom (prostornom) strukurom molekula zove se stereohemija. • Izomeri koji se međusobno razlikuju ″samo″ po tome kako su im atomi smešteni u prostoru (ali su međusobno povezani na isti način) nazivaju se stereoizomeri. • Raspored atoma, koji je karakterističan za pojedini stereoizomer naziva se konfiguracija

Osnovni pojmovi u stereohemiji: • Hiralnost je pojava da se dva objekta odnose kao predmet i njegov lik u ogledalu i da se ne mogu preklopiti jedan sa drugim. Hiralan – od grčkog Cheir – šaka ili jednoj šaci svojstven (eng. hendedness).

Molekul sa zasićenim ugljenikovim atomom za koji su vezana četiri različita atoma ili atomske grupe, npr. Bromfluorhlormetan - HIRALAN! Jedini uslov hiralnosti je taj da se predmet i njegov lik u ogledalu ne mogu poklopiti!

• Hiralni centar je zasićeni ugljenikov atom za koji su vezana četiri različita atoma ili grupe. • Hiralni centar se još naziva i stereocentar ili asimetrični ugljenikov atom. ahiralan Hiralni molekuli nemaju ravan simetrije hiralan Ravan simetrije (refleksiona ravan)

• Stereoizomeri koji se odnose kao predmet i lik u ogledalu, pa se zbog toga ne mogu preklopiti, nazivaju se enantiomeri ili optički antipodi. ENANTIOMERI

MOLEKULI SA VIŠE HIRALNIH CENTARA Diastereomerni 2, 3, 4 -trihidroksibutanali: eritroza i treoza D-(-)-eritroza L-(+)-eritroza enantiomeri D-(-)-treoza L-(+)-treoza enantiomeri Diastereoizomeri (diasereomeri) (u ovom slučaju četiri para) • Stereoizomeri kod jedinjenja sa dva ili više asimetričnih ugljenikovih atoma, koji nisu enantiomeri, nazivaju se diastereoizomeri (ne odnose se kao predmet i lik u ogledalu).

Enantiomeri: stereoizomeri koji se međusobno odnose kao predmet i lik u ogledalu, imaju suprotne konfiguracije na svim hiralnim C-atomima. Diastereomeri ili diastereoizomeri: stereoizomeri koji nisu enantiomeri. Epimeri: stereoizomeri (diastereomeri) koji se razlikuju po konfiguraciji na samo jednom hiralnom C-atomu. Enantiomeri imaju identične fizičke*) i hemijske osobine, razlikuju se samo po reaktivnosti sa drugim optički aktivnim jedinjenjima. Diastereoizomeri mogu imati različite fizičke i hemijske osobine. * ) Osim smera optičke rotacije (rotacije ravni planarno polarizovane svetlosti)

• Optička aktivnost je pojava da molekuli rotiraju ravan planarno polarizovane svetlosti. Optička aktivnost je posledica hiralnosti molekula! • Enantiomeri rotiraju ravan polarizovane svetlosti za istu vrednost ugla ali u suprotnom smeru.

Enantiomer koji rotira ravan svetlosti u smeru kretanja kazaljke na časovniku je dekstrorotatorni i označava se kao (+) enantiomer. Enantiomer koji rotira ravan svetlosti u smeru suprotnom od kretanja kazaljke na časovniku je levorotatorni i označava se kao (-) enantiomer. • Racemat ili racemska smeša jednakih količina (+) i (-) enantiomera i ne pokazuje optičku aktivost.

• Apsolutna kofiguracija predstavlja prostorni raspored atoma i grupa na asimetričnom ugljenikovom atomu, odnosno, stvarnu prostornu orijentaciju atoma i grupa u molekulu. • Apsolutna kofiguracija se može odrediti analizom X-zracima. • Pravila za imenovanje enantiomera na osnovu hiralnosti molekula, R-S sekvenciona pravila, razvili su: R. S. Cahn, C. Ingold i V. Prelog.

S – lat. sinister - levo R – lat. rectus - desno

• Nema direktne veze između smera rotacije (+ ili -) i apsolutne kofiguracije! S-(+)-2 -Butanol R-(-)-2 -Butanol = +13, 5 = -13, 5

(gliceraldehida). D-(+)-gliceraldehid R-(+)-2, 3 -dihidroksipropanal = +8, 7 L-(-)-gliceraldehid S-(-)-2, 3 -dihidroksipropanal = -8, 7

Određivanje apsolutne konfiguracije pomoću Fischer-ovih projekcija: 1. Dve grupe izmeniti tako da supstituent sa najnižim prioritetom dođe u gornji položaj. 2. Izmeniti drugi par supstituenata da konfiguracija ostane nepromenjena. b c a D-(+)-gliceraldehid = R-(+)-2, 3 -dihidroksipropanal c b a L-(-)-gliceraldehid = S-(-)-2, 3 -dihidroksipropanal

Ficher-ove projekcione formule (R)-Bromhlorfluormetan (S)-Bromhlorfluormetan

Stereohemija SN 2 reakcije se uvek odvijaju uz inverziju konfiguracije. (S)-2 -Bromoktan Br- OH- Br- (R)-2 -Oktanol