Definition af en stereospecifik reaktion

Min lærebog siger, at en reaktion, der giver forskellige stereoisomere produkter, når de forskellige stereoisomerer af udgangsmateriale anvendes i en stereospecifik reaktion.

Er det nødvendigt, at alle forskellige stereoisomerer giver forskellige stereoisomere produkter? For eksempel giver diastereomerer i bimolekylær eliminering forskellige geometriske isomerer, mens enantiomerer ikke gør det. Så siger vi, at dette er et eksempel på stereospecifik reaktion?

Kommentarer

  • Ja, E2-eliminering er et eksempel på en diastereospecifik reaktion.

Svar

En stereospecifik reaktion er et, hvor der kun er et muligt stereokemisk resultat for produktet, og dette resultat styres af stereokemien i reaktanten.

Et af de tidligste eksempler undersøgt af de fleste studerende inden for organisk kemi er nukleofil substitution med $ \ mathrm {S_N 2} $ -mekanisme. Denne reaktion i sin enkleste form har en samordnet mekanisme. Reaktioner med samordnede mekanismer har ofte stereospecifikke resultater, fordi den samordnede mekanisme kræver et bestemt geometrisk arrangement af reaktanterne. I tilfælde af $ \ mathrm {S_N 2} $ -mekanisme, nukleofilen skal nærme sig fra den modsatte side af molekylet fra den forlade gruppe af steriske og elektroniske årsager.

Et skema, der viser SN2-reaktionen af R-2 -chlorobutan med hydroxidanion i DMSO til fremstilling af S-2-butanol og en mekanisme med den samme reaktion, der fremhæver fremgangsmåden for nukleofilen overfor den fraspaltelige gruppe og den resulterende overgangstilstand, der fører til inversion af chiralitetscentret.

På samme måde fører $ \ mathrm {E2} $ eliminationsmekanismen til et stereospecifikt resultat. Stereospecificitet kræver ikke en en-til-en kortlægning af stereokemiske input til resultater. Det kræver snarere en forudsigelig kortlægning af input til resultater.

Overvej f.eks. eliminering af $ \ mathrm {E2} $ af 2-chlor-3-methylpentan med hydroxid. Reaktanten har fire mulige stereoisomerer, og det største Zaitsev-produkt har to mulige stereoisomerer. Hver stereoisomer fører kun til et muligt stereoisomer produkt, selvom hver stereoisomer af produktet kan fremstilles ud fra to stereoisomerer af reaktanten.

Et skema, der viser de stereokemiske resultater af E2-eliminering af de fire stereoisomerer af 2-chlor-3-methylpentan med hydroxidanion, der fremhæver det antiperiplanære geometri krav til mekanismen

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *