Stereokimya

STEREOKİMYA

Dr.SABRİ BATUN

MOLEKÜLLER

iki veya daha fazla atomun kimyasal bağlarla birbirlerine bağlanmaları sonucunda ortaya çıkarlar.

İzomerlikİzomerlik, kapalı formülü aynı, açık formülleri farklı olan bileşiklerle ilgili bir tanımlamadır.

Aynı molekül formülüne sahip farklı bileşikler izomer bileşiklerdir.

Çeşitli izomerlik şekilleri tanımlanmıştır:

-Yapısal izomerlik

-Stereoizomerlik

Yapısal izomerler

Moleküldeki atomların dizilişi veya yeri farklı olan izomerlerdir.

Stereoizomerler

Moleküldeki atomların uzayda düzenlenişleri farklı olan izomerlerdir.

Stereoizomerler iki türdür:

Diastereoizomerler (cis-trans izomerler, geometrik izomerizm)

Enantiyomerler (optik izomerizm)

Geometrik izomerler (cis-trans izomerler, diastereoizomerler),

atomların uzaydaki yönelmeleri bir çift bağa veya bir düzleme göre farklılık gösteren bileşiklerdir.

KİRAL - AKİRALKİRAL - AKİRALEl, ayak vb objeler, eşit yapıda olmalarına rağmen, AYNI değildir! Üst üste çakışmazlar

Birbirinin ayna hayali görünümündedirler

Kiral:Kendisinin ayna hayali ile üst üste ÇAKIŞMAYAN bileşikler

Akiral:Kendisinin ayna hayali ile üst üste ÇAKIŞAN bileşikler

Birbirinden farklı 4 atom, atom grubu veyafonksiyonel grup bağlı

karbon atomu

Kiral karbon içeren organik bileşiğin ayna hayali kendisi ile üst üste ÇAKIŞMAZ

KİRAL - KARBONKİRAL - KARBON

Kiral Karbon Atomu (kiralite merkezi)

Asimetrik karbon atomu (C∗)

Enantiyomerler,

Kiral moleküllerdir; dört farklı grubun bağlı olduğu karbon atomu (asimetrik karbon atomu, kiral merkez) içerirler.

Birbirinin ayna hayali görünümünde olan izomer çifti

(Stereoizomerlerin alt grubu)

ENANT OMERİENANT OMERİ

ENANT OMERİ = ANT MERİ OPT K ZOMERİ İ

enantiyomerler, birbirinin ayna görüntüsü biçimindedirler.

Enantiyomerlerden biri polarize ışık düzlemini sağa çevirir (+), diğeri sola çevirir (-)

STEOİZOMERLERSTEOİZOMERLER

İzomer sayısı = 2n (n: C∗ sayısı)

(C∗etrafındaki 4 farklı grup, boşlukta iki farklı şekilde düzenlenebilir)

n =1 → 2 izomer

•Asimetrik karbon atomu(C∗)

• Kiral

• Kiralite merkezi

• Stereomerkez

α-Amino Asitlerin Stereokimyasıα-Amino Asitlerin Stereokimyası

Tetrahedral düzenleme (3 boyutlu yapı)

COOH

Cα

RHH3N+

α-KARBON ( Cα)

Kiral karbon atom

α-Karbon atomu taşıyan tüm AA lerde

(Glisin dışında), en az bir tane C* vardır

Glisin → Kiral değilYan zincir: H atomu

•Protein yapısındaki 19 standart AA→KİRAL

α

ENANTİOMER ÇİFTİ

Örnek: ALANİN

H3N+– C – H

COO-

CH3

H– C –+NH3

COO-

CH3

AYNA

C∗ = 1 → İzomer sayısı = 2

Stereoizomerlerin Adland r lması ı ıStereoizomerlerin Adland r lması ı ı

: GLİSERALDEHİT( Referans birleşik ) (C∗ içeren en küçük yapılı monosakkarid)

D ve L Asimetrik karbon

etrafındaki 4 Grubun konformasyonunu

gösterir

C∗ etrafındaki absolu konformasyon, gliseraldehit ile ilişkilendirilir

L-Gliseraldehit D-Gliseraldehit

n =2 → 4 stereoizomer

(C∗ etrafındaki 4 farklı grup, boşlukta 4 farklı şekilde düzenlenebilir)

STEREOİZOMERLERSTEREOİZOMERLER

2 izomer → enantiomer 2 izomer → diastereomer

enantiomer diastereomer(birbirinin ayna hayali görünümünde olmayıp, farklı kimyasal özelliklere sahip izomerler)

Enantiomer Çiftinin Fiziksel Özellikleri

Erime noktasıKaynama noktasıDansite , vb

AYNI

Optik aktivite FARKLI

Optik Aktivite: Polarize ışık düzleminin sağa veya sola yönlendirilmesi

(+) Dekstrorotatuvar - Sağ – saat yönü

(-) Levorotatuvar-Sol-saat yönünün tersi

İki enantiyomeri 50/50 oranında içeren bir karışım polarize ışık üzerine etkisizdir. Böyle karışıma rasemik karışım (rasemat) denir.

FONKSİYONEL GRUPLAR

Fonksiyonel gruplar, bir organik moleküle spesifik kimyasal özelliklerini veren atom veya atom gruplarıdırlar.

alkan alken alkin alkilhalid alkol

aldehit keton amin karboksilik asit

amid

anhidrid

epoksit

ester eter nitril

nitroalkan Tiyol (sülfhidril) aren