G zego g r o z M z lo l s o to

Podobne dokumenty
RJC # Alk l a k ny n Ster St eoi er zom eoi er zom y er Slides 1 to 30

7-9. Stereoizomeria. izomery. konstytucyjne różne szkielety węglowe, różne grupy funkcyjne różne położenia gr. funkcyjnych

4. Stereoizomeria. izomery. konstytucyjne różne szkielety węglowe, różne grupy funkcyjne różne położenia gr. funkcyjnych

Zagadnienia na Konkurs Chemiczny, który w ramach Akademii Ciekawej Chemii odbędzie się 26 maja, godz

Stereochemia Jak przedstawiamy cząsteczkę z węglem tetraedrycznym:

CHIRALNOŚĆ WŁAŚCIWOŚĆ MATERII EGZOTYCZNA CZY WSZECHOBECNA?

Stereochemia Ułożenie atomów w przestrzeni

IZOMERIA Izomery - związki o takim samym składzie lecz różniące się budową

Chemia organiczna. Stereochemia. Zakład Chemii Medycznej Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego

Politechnika Wrocławska Wydział Chemiczny Zakład Materiałów Polimerowych i Węglowych. Analiza składu enancjomerów

Ćwiczenie 9 Wyznaczanie skręcalności właściwej sacharozy, glukozy i fruktozy (zjawisko inwersji)

IZOMERIA OPTYCZNA. Znaczenie izomerii optycznej.

RJC # Konf n ig i ur u ac a ja a a bs b olu l t u na

Chemia organiczna. Stereochemia. Zakład Chemii Medycznej Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego

Węglowodany. Monosacharydy Oligosacharydy Polisacharydy. Skrobia Celuloza Glikogen. Aldopentozy (ryboza) Disacharydy. Ketopentozy (rybuloza)

Izomeria cukrów prostych

STEREOCHEMIA ORGANICZNA

Kinetyka reakcji hydrolizy sacharozy katalizowanej przez inwertazę

Węglowodany (Cukry) Część 1. Związki wielofunkcyjne

Węglowodany (Cukry) Część 2. Związki wielofunkcyjne

Rozdział 9. Odpowiedzi i rozwiązania zadań. Chemia organiczna. Zdzisław Głowacki. Zakres podstawowy i rozszerzony

Pomiar kąta skręcenia polaryzacji światła oraz skręcalności właściwej roztworów sacharozy I. Wstęp, zastosowania metody w medycynie

Cukry. C x H 2y O y lub C x (H 2 O) y

Makrocząsteczki. Przykłady makrocząsteczek naturalnych: -Polisacharydy skrobia, celuloza -Białka -Kwasy nukleinowe

Polarymetr służy do pomiaru skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła w substancjach

RJC # Defin i i n c i ja

CHEMIA 12. Wzorcem konfiguracji względnej H C * OH HO C * H (odmiany L i D) jest aldehyd glicerynowy CH 2 OH CH 2 OH

STEREOCHEMIA ORGANICZNA

STEREOCHEMIA ORGANICZNA

Skala słodkości cukrów Laktoza < maltoza < glukoza < sacharoza < fruktoza najsłodsza

Ćwiczenie Nr 6 Skręcenie płaszczyzny polaryzacji

STEREOCHEMIA ORGANICZNA

Polarymetr. Ćwiczenie 74. Cel ćwiczenia Pomiar kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji w roztworach cukru. Wprowadzenie

Slajd 1. Slajd 2. Węglowodany. Węglowodany. Wzór sumaryczny C n (H 2 O) n

Czym to pachnie? Aleksandra Szcześniak. Katedra Chemii Organicznej

Polarymetryczne oznaczanie stężenia i skręcalności właściwej substancji optycznie czynnych

Spis treści ELEMENTY STEREOCHEMII

Ćwiczenie 74. Zagadnienia kontrolne. 2. Sposoby otrzymywania światła spolaryzowanego liniowo. Inne rodzaje polaryzacji fali świetlnej.

1. Obsługa polarymetru i odczytanie kąta skręcenia rozpuszczalnika

STEREOCHEMIA ORGANICZNA Wykład 6

Skręcenie płaszczyzny polaryzacji światła w cieczach (PF13)

Różnorodny świat izomerów powtórzenie wiadomości przed maturą

CO_05_W: Stereochemia

Cz. XXVIII - c Węglowodany - cukry - sacharydy: disacharydy i polisacharydy

Izomerię konstytucyjną można podzielić na podgrupy a) izomeria szkieletowa, która polega na różnej budowie szkieletu węglowego cząsteczek Przykład:

b. Rozdział mieszaniny racemicznej na CHIRALNEJ kolumnie (Y. Okamoto, T. Ikai, Chem. Soc. Rev., 2008, 37, )

Zadanie 4. (1 pkt) Uzupełnij schemat ilustrujący przebieg procesu fotosyntezy.

Badanie właściwości optycznych roztworów.

POMIAR NATURALNEJ AKTYWNOŚCI OPTYCZNEJ

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

4. Rzutowy wzór Fischera rybozy przedstawia rysunek. Podaj wzory pierścieniowe α i β rybozy.

Scenariusz lekcji pokazowej z chemii

Spis treści. Fotosynteza. 1 Fotosynteza 1.1 WĘGLOWODANY 2 Cykl Krebsa 2.1 Acetylokoenzym A

Podstawy Chemii. Zarys chemii organicznej. Dr inż. Marcin Libera

Struktura biomakromolekuł chemia biologiczna III rok

Ćwiczenie 4. Identyfikacja wybranych cukrów w oparciu o niektóre reakcje charakterystyczne

Elementy symetrii. obiekt geometryczny taki jak linia, płaszczyzna lub punkt, względem którego dokonuje się operacji symetrii.

Chemia zmysłów. czyli o tym, jak związki chemiczne działają na nasze zmysły. dr Aleksandra Szcześniak Zakład Dydaktyki Chemii i Popularyzacji Nauki UŁ

II Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2009/10. ETAP II r. Godz Zadanie 1 (10 pkt.)

Deskryptory molekularne

II ROK CHEMII GRUPA C1 Zadania na 17 stycznia 2011 r. Cukry odpowiedzi. 1. Zapisz wzory Fischera produktów reakcji D-glukozy z: a.

KINETYKA INWERSJI SACHAROZY

Materiały dodatkowe węglowodany

Badanie kinetyki inwersji sacharozy

Chiralność w fizyce jądrowej. na przykładzie Cs

Wymagania na poszczególne oceny z chemii w klasie III VII. Węgiel i jego związki z wodorem

Węglowodany (Cukry) Część 3. Związki wielofunkcyjne

Weglowodany. Nazwa pochodzi od wzoru sumarycznego: C x (H 2. O) y

Skręcenie wektora polaryzacji w ośrodku optycznie czynnym

Wielofunkcyjne związki organiczne poziom rozszerzony

Wyznaczanie skręcalności właściwej i stężenia roztworu cukru za pomocą polarymetru półcieniowego. Temat: Zad. E02 1. ZAGADNIENIA 2.

ĆWICZENIE NR 5 ANALIZA NMR PRODUKTÓW FERMENTACJI ALKOHOLOWEJ

STEREOCHEMIA ORGANICZNA Wykład 6

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

I. Część teoretyczna aldozy ketozy

Ćwiczenie 45 Wyznaczanie stężenia roztworów cukru przy pomocy polarymetru

O MATURZE Z CHEMII ANALIZA TRUDNYCH DLA ZDAJĄCYCH PROBLEMÓW

4 C Trihydrat triszczawianoglinianu potasu

Ocena dobra [ ] Uczeń:

Polarność cząsteczek

SPIS TREŚCI OD AUTORÓW... 5

mie i sz s an a in i a rac r e ac miczn ic a /rac /r e ac mat/ E ime m ry

SZYBKOŚĆ INWERSJI SACHAROZY

Wykład 23 I 2019 Żywienie

WYMAGANIA EDUKACYJNE w klasie III

ENZYMY W CHEMII. Michał Rachwalski. Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, Katedra Chemii Organicznej i Stosowanej

Rysunek 1. Schemat układu optycznego polarymetru półcieniowego.

Ćwiczenie 14. Maria Bełtowska-Brzezinska KINETYKA REAKCJI ENZYMATYCZNYCH

WĘGLOWODORY. Uczeń: Przykłady wymagań nadobowiązkowych Uczeń:

C H N O L B I O T E ORGANICZNA I A. Hybrydyzacja. Atom węgla. Hybrydyzacja sp 3. Hybrydyzacja sp 2. Hybrydyzacja sp

Wymagania edukacyjne niezbędne do uzyskania oceny klasyfikacyjnej z chemii klasa trzecia -chemia organiczna

1. Chemia organiczna jako chemia związków węgla. 2. Węglowodory

CHEMIA KLASA Chemia organiczna jako chemia związków węgla. 2. Węglowodory

Wyróżnione wymagania programowe odpowiadają wymaganiom ogólnym i szczegółowym zawartym w treściach nauczania podstawy programowej.

Wyróżnione wymagania programowe odpowiadają wymaganiom ogólnym i szczegółowym zawartym w treściach nauczania podstawy programowej.

Ocena dobra [ ] Uczeń:

Wyróżnione wymagania programowe odpowiadają wymaganiom ogólnym i szczegółowym zawartym w treściach nauczania podstawy programowej.

Wymagania edukacyjne niezbędne do uzyskania poszczególnych śródrocznych i rocznych ocen klasyfikacyjnych CHEMIA klasa III Oceny śródroczne:

WYMAGANIA PROGRAMOWE Z CHEMII DLA KLAS TRZECICH ZAKRES ROZSZERZONY

Transkrypt:

Znaczenie dbicia Lustrzanego Importance of the mirror image Grzegorz Mlostoń Zakład Związków eteroorganicznych Uniwersytet Łódzki

PRZYKŁADY CZĄSTECZEK RGANICZNYC NIEZBĘDNYC DLA PRAWIDŁWEG DBIRU WRAśEŃ WZRKWYC N 2 11-cis-retinal (absorbuje swiatło w procesie patrzenia) N serotonina (jeden z podstawowych neurotransmiterów w organiźmie ludzkim) WYBRANE PRZYKŁADY FINE CEMICALS N N N N S N N chiralny atom węgla * Sidenafil (Viagra) (brak centrów chiralnych) Witamina C (kwas askorbinowy) (cząsteczka chiralna)

Prawdziwa Nauka to fizyka; wszystko inne jest tylko zbieraniem znaczków (pocztowych). Science is physics; everything else is postage stamps collecting. (Ernest Rutherford)

Lewis Carrol to pseudonim angielskiego pisarza i matematyka Charla Ludwiga Dodgsona, ur. 27 stycznia 1832 roku. Jest on szczególnie znany jako autor opowieści Alicja w krainie czarów (Alice s Adventures in Wonderland; opublikowanej po raz pierwszy w 1865 r.). Carrol wymyślił swój pseudonim poprzez przetłumaczenie swoich imion na Łacinę Cardus Lodovicus i następnie utworzenie angielskiego równowaŝnika Lewis Carrol.

Znaczenia odbicia lustrzanego

Lord Kelwin

Figurę geometryczną lub grupę punktów określam jako chiralną wtedy, jeŝeli posiada ona odbicie lustrzane, które nie moŝe być na nią nałoŝone. Dwie jednakowe rozmiarami prawe ręce są podobne homochiralnie. Dwie jednakowe rozmiarami ręce, prawa i lewa są podobne heterochiralnie. KaŜdy obiekt chiralny i jego odbicie lustrzane wykazują podobieństwo heterochiralne. *I call any geometrical figure, or group of points, chiral, and say that it has chirality if its image in a plane mirror, ideally realized, cannot be brought to coincide with itself. Two equal and similar right hands are homochirally similar. similar. Definicja chiralności Lorda Kelvina

Chiralność grafika szwajcarskiego artysty ansa Erniego

Motywy roślinne na kolumnach prawosławnej cerkwi w Zagorsku (Rosja)

Muszla ślimaka Pyramidula pusilla: odwrócona (z lewej strony) i normalna (z prawej strony) Muszla ślimaka Pseudalinda fallax; odwrócona (z lewej strony) i normalna (z prawej strony)

L- i D- kwarc

STRUKTURA ELISY α PRZYKŁADWEG PLIPEPTYDU. WIĄZANIA WDRWE ZNACZNE SĄ LINIĄ PRZERYWANĄ

PLIMER DNA NIE JEST PJEDYŃCZYM ŁAŃCUCEM (ELISĄ), LECZ STANWIĄ G DWA ŁAŃCUCY UŁśNE W FRMĘ PDWÓJNEJ ELISY.

WIELKIE NAZWISKA W ISTRII STERECEMII dkrywca czynności optycznej Rozdzielił enancjomery Zaproponował tertaedryczną strukturę atomu węgla Zidentyfikował 16 aldoheksoz Twórca reguł nazewnictwa R/S & Z/E

TETRAEDRYCZNA STRUKTURA CZĄSTECZKI METANU

FRMY ENANCJMERYCZNE α AMINKWASU

Sposoby Przedstawiania Struktur Enancjomerycznych Projekcja Fischera System R-, S- (Reguły Ingolda Cahna i Preloga)

NATURA JEST MCIRALNA! płaszczyzna lustrzana C * C 2 C * C 2 Aldehyd D-(+)-glicerynowy Aldehyd L(-)-glicerynowy L

Naturalnie Występujące α-aminokwasy NaleŜą do Szeregu L- N 2 C N 2 C N 2 C S N (L)-fenyloalanina (L)-cysteina (L)-tryptofan Naturalnie Występujące Węglowodany (Cukry) NaleŜą do Szeregu D- C * * * * C 2 D-(+)-glukoza C * * * C 2 D-(-)-ryboza

C 3 C 3 C 3 C 3 C 3 C 3 N C 2 C 3 ILE CENTRÓW CIRALNYC ZAWIERAJĄ CZĄSTECZKI PRZEDSTAWINYC ZWIĄZKÓW Witamina A (brak centrów chiralnych) Kokaina (4 centra chiralne) ilość stereoizomerów 2 4 = 16? C 3 C 3 N N W ilu postaciach występują? Testosteron (6 centrów chiralnych) ilość stereoizomerów 2 6 = 64) Barbital (Veronal) cząsteczka wysoce symetryczna (brak centrów chiralnych) Pamiętaj liczba stereo- izomerów = 2 n )

Pionier w zakresie mikrobiologii W swojej pracy odnoszącej się do badań chemicznych, dokonał rozdziału enancjomerycznych form kwasu winowego. Roztwór kwasu winowego uzyskanego z osadów po fermentacji wina skręcał płaszczyznę światła spolaryzowanego. Kwas winowy uzyskany na drodze syntezy nie wykazywał takiej właściwości. Louis Pasteur (27.12.1822 28.09.1885)

Kryształy Winianu Sodowo-Amonowego C - C - Na + N 4 +

Polarymetr

Pomiar Skręcalności Polarymetr słuŝy do pomiaru kąta skręcenia płaszczyzny światła spolaryzowanego, które przeszło przez badany roztwór Światło emitowane ze źródła przechodzi przez polaryzator i następnie, kąt skręcenia jest mierzony przez drugi polaryzator Kąt skręcenia płaszczyzny światła spolaryzowanego określa tzw. skręcalność optyczną (optical rotation)

Inwersja Sacharozy; Cukier Inwertowany Sacharoza (disacharyd nie redukujący)

Inwersja Sacharozy; Cukier Inwertowany Sacharoza [α] D = +66.5 D-Glukoza [α] D = +52.7 D-Fruktoza [α] D = -92.4 Cukier Inwertowany [α] D = -20.5 Enzymy - Inwertazy

Mutarotacja Glukozy Czysta α-d-glukopiranoza skręcalność właściwa [α] D = 112.2 o Czysta β- D-glukopiranoza skręcalność właściwa [α] D = 18.7 o

Mutarotacja Glukozy Forma α Forma β W stanie równowagi roztwór wodny D-glukozy zawiera 35,5% formy α ([α] D = +112.2) i 64,5% formy β ([α] D = +18.7) i wykazuje skręcalność właściwą [α] D = +52,6

Płaszczyzna aktywna enzymu oddziaływuje tylko z jednym enancjomerem

Dwa niesławne pestycydy p,p -DDT and p,p -DDD są powaŝnym zagroŝeniem dla środowiska naturalnego Cl Cl Cl Cl CCl 3 CCl 2 p,p'-ddt p,p'-ddd Cl Cl Cl * CCl 3 Cl * CCl 2 o,p'-ddt o,p'-ddd

Limonen (R) (S) * * (R) N (R) zapach pomarańczy * Karwon * smak mięty Talidomid N zapach cytryn * N smak kminku (S) [α] D * N (S) AKTYWNŚĆ BILGICZNA WIELU ZWIĄZKÓW ZKÓW ZALEśY D KNFIGURACJI CENTRÓW CIRALNŚCI deformujący płód (teratogen) uspokajający

Na Przykład... Talidomid N N Talidomid ma jedno centrum asymetryczne; występuje w postaci dwóch enancjomerów. (-)-talidomid potencjalny mutagen (+)-talidomid skuteczny lek

Na Przykład... Karwon Karwon posiada jedno centrum asymetryczne, występuje w postaci dwóch stereoizomerów (enancjomerów)! (-)-karwon zapach mięty (+)-karwon zapach kminku

AMFETAMINA FRMY ENANCJMERYCZNE

Związki enancjomeryczne Leki Amfetamina Epinetryna Bioaktywność Izomer d- jest silnym środkiem działającym na centralny układ nerwowy, izomer l- nie wykazuje takiego działania Izomer l- jest 10 razy bardziej aktywny jako środek rozszerzający naczynia krwionośne, niŝ izomer d-.

Witaminy Kwas askorbinowy (witamina C) Bioaktywność Izomer (+) jest skutecznym środkiem przeciw szkorbutowi; izomer (-) nie posiada takich właściwości Insektycydy Bermetrina Izomer d- jest o wiele bardziej toksyczny dla insektów niŝ izomer l-.

Diels-Alder X X Mukayama aldol aldehyde allylation hydrogenation alkene isomerization P P eck reaction hydrogenation hydrophosphination hydroacylation hydrosilylation Bayer-Villiger oxidation X = BINL X = PPh 2 BINAP M alkene reduction imine reduction alkene carbometallation zigler-natta polymerization MeDuPhos Ph Ph Me Me Ph Ph Diels-Alder aldehyde alkylation ester alalcoholysis iodolactonization PPULARNE LIGANDY D SYNTEZY ASYMETRYCZNEJ Brintziger's ligand TADDLate ligand t-bu N M N t-bu N N t-bu t-bu Bis(oxazoline) Diels-Alder Mukayama aldol conjugate addition cyclopropanation aziridination t-bu t-bu Salen complexes epoxidation epoxide ring-opening Diels-Alder imine cyanation conjugate addition Me N N Cinchonina alkaloid derivatives dihydroxylation acylation heterogenous hydrogenation phase transfer catalysis

C + Et 2 Zn ligand benzen Et Et (R)- (S)- Ligand : Wyd. ee : S S S N N N Me Me Pr i Pr i 50 % 50 % 99 % 97 % 99 % 93 % Przykład Syntezy Asymetrycznej S N Me 95 % 94 % M. Rachwalski et al. T etrahedron: Asymmetry 2009, 20, 2311-2314

W podsumowaniu biekty chiralne pozostają w relacji przedmiotu oraz jego odbicia lustrzanego. Związki chemiczne wykazujące chiralność występują w postaci izomerów przestrzennych (stereoizomerów), zwanych izomerami optycznymi. Najczęstszą przyczyną występowania izomerów optycznych jest obecność węgla asymetrycznego tworzącego centrum stereogeniczne cząsteczki. Izomery optyczne (enancjomery) wykazują te same cechy fizykochemiczne oraz taką samą reaktywność wobec związków achiralnych, lecz róŝnią się kierunkiem skręcenia płaszczyzny światła spolaryzowanego [enancjomer (+) lub enancjomer (-)]. Czystość optyczną (nadmiar enacjomeryczny) związku optycznie czynnego moŝna ustalić, m. in. na podstawie pomiaru polarymetrycznego (o ile znana jest wartość [α] D dla czystego enancjomeru). Izomery optyczne (enancjomery) związków biologicznie czynnych wykazują na ogół zróŝnicowaną aktywność biologiczną.