E Z Jelölés Az Alkének (+ Cisz/Transz) - Mester Szerves Kémia

E s Z Jelölés Alkének

Tartalomjegyzék

Ha használjuk cisz–, mind transz– Jelölés A Gyűrűk?
cisz – és transz-izomerizmus Alkénekben
vigyázzon a kétértelmű nevekre, ha geometriai izomerizmus lehetséges!,
cisz–, mind transz– izoméria a ciklikus alkének
Ha a “fák” -, valamint a “trans'” sikertelen: E Z Jelölés
E s Z Jelölés Alkének
Breaking Kapcsolatok: A Módszer a Pontok
a Következtetést: E Z Jelölés Alkének
Jegyzetek lehetőséget
Kvíz Magad!

Ez a bejegyzés társszerzője Matt Pierce szerves kémiai megoldások. Kérdezd Matt ütemezése online tutori ülés itt.,

gyors áttekintés: cisz – és transz-izomerizmus (“Geometriai izomerizmus”) a gyűrűkben

korábban a MOC sorozatunkban a cikloalkánokon láttuk, hogy a kis gyűrűk egyik legfontosabb jellemzője, hogy nem lehet” kifelé ” fordulni kötések megszakítása nélkül.

ennek egyik legfontosabb következménye az, hogy sztereoizomerek – molekulák létezéséhez vezethet, amelyek azonos molekuláris képlettel rendelkeznek, és ugyanaz a kapcsolat, de az atomok eltérő elrendezéssel rendelkeznek az űrben.

az 1,2 diklórciklopentán e két változata (lent) példa., Ugyanolyan összeköttetéssel rendelkeznek – mindkettő 1,2-diklór-ciklopentán–, de atomjaik különböző elrendezései vannak az űrben. A klorinok a gyűrű ugyanazon oldalán vannak a bal oldali izomerben (mind az “ékek”, amelyek az oldalról jönnek ki), mind az ellenkező oldalon (egy ék, egy szaggatott) a jobb oldali izomerben.

Ez a két molekula nem kapcsolható össze a C-C kötés forgatásával anélkül, hogy a gyűrű megrepedne (használjon modellkészletet, és próbálja meg, ha tetszik). Ezért izomerek.,

az azonos összeköttetéssel rendelkező, de az űrben eltérő elrendezésű molekulákat sztereoizomereknek nevezik.

pontosabban, a fenti két molekula közötti kapcsolat a diasztereomereké: sztereoizomerek, amelyek nem tükörképei egymásnak.

Ez a két molekula különböző fizikai tulajdonságokkal rendelkezik – különböző forráspontok, olvadáspontok, reaktivitások, spektrális jellemzők stb.

1. Mikor használjuk a cis – és transz – jelölést gyűrűkben?,

a cis – and trans-kifejezéseket használjuk két csoport egymáshoz viszonyított konfigurációjának jelölésére olyan helyzetekben, ahol korlátozott forgás van.

a nómenklatúrában a ” cis ” az izomer megkülönböztetésére szolgál, ahol két azonos csoport (például az 1,2-diklór-ciklopentán két klórja) a gyűrű síkjától azonos irányba mutat, a transz pedig az izomer megkülönböztetésére szolgál, ahol ellentétes irányba mutatnak.

ezeknek az úgynevezett “cisz-transz” izomereknek a közös neve “geometriai izomerek”.,

ahhoz, hogy A cisz – transz izoméria, hogy létezik gyűrű, kell két feltételt:

két (de csak két) szénatom minden szem nem azonos substituents magasabb, illetve alacsonyabb a gyűrű
a két szénatom van legalább egy olyan substituents közös

Az 1,2-dichlorocyclopentane láttuk, hogy C-1 C-2-es volt, nem azonos substituents (H Cl) magasabb, illetve alacsonyabb a gyűrűt, s mindegyikük legalább egy szubsztituens közös (valójában két substituents közös: H, Cl ).

itt egy másik példa: cisz – és transz– 1-etil-2-metil-ciklobután., Vegye figyelembe, hogy mindegyiknek két karbonja van, amelyek mindegyike nem azonos szubsztituensekkel rendelkezik a gyűrű felett és alatt (H és CH3; H és CH2CH3). Van legalább egy közös helyettesítőjük is (H). Tehát a cisz-1-etil-2-metil-ciklohexánra utalhatunk olyan izomerként, ahol a két hidrogén ugyanabba az irányba mutat, és transz, ahol ellentétes irányba mutatnak.

Ha már lefedett chirality, akkor is vegye figyelembe egy érdekes tény: kétféle módon felhívni az egyes cis – és transz– izomerek, és nem lehet egymásra., Ezek egyébként enantiomerek.

tehát a cisz – és transz – nem határozza meg, hogy melyik enantiomer (bármelyikre alkalmazható). Csak leírja a két csoport relatív konfigurációját (H ebben az esetben). Ha meg akarunk határozni egy adott enantiomert, akkor az R és S konfigurációk hozzárendelésének Cahn-Ingold-Prelog (CIP) rendszerét kell használnunk, amely az “abszolút” konfigurációt biztosítja számunkra. Ebben az esetben a cis– és transz – redundáns.

mivel a cisz– és a transz-relatív, nem működik, ha a két karbon nem osztozik közös szubsztituensben. Ebben az esetben (R)/(S) – t is használnia kell .,

túl sokáig tart, hogy átnézzük a gyűrűket itt, tehát illusztráljunk 2 példát, ahol a” cis” és a “trans” nem működik gyűrűben, és hagyjuk ott.

2. cisz – és transz-izomerizmus (Geometriai izomerizmus) Alkénekben

cisz-transz-izomerizmus alkéneknél is lehetséges. Mint a kis gyűrűknél, a pi kötések forgása is korlátozott: a pi kötések “oldalsó” átfedése miatt nem lehet elforgatni egy PI kötést anélkül, hogy megszakítaná., Ez ellentétben áll a hagyományos szigma kötésekkel (egyetlen kötések) aciklikus molekulákban, ahol szabad forgás lehetséges: tanú 1,2-diklór-etán (balra lent).

így lehetnek olyan molekulák, mint a cisz-1,2-diklór-etén és a transz-1,2-diklór-etén, amelyek eltérő fizikai tulajdonságaik miatt elválaszthatók egymástól.

a cis–trans nómenklatúrát is használhatjuk izomerek, például 2-metil-3-hexén megkülönböztetésére (jobbra fent)., A cisz-izomerben a két hidrogén a PI-kötés ugyanazon oldalán helyezkedik el, a transz-izomerben pedig a két hidrogén a kötés másik oldalán található.

Mint a gyűrűk, a minimális követelmény, hogy a cisz-transz izoméria az alkének, hogy minden szén van ragasztva két különböző csoportok, valamint a két szénatom van legalább egy szubsztituens közös.

mint a gyűrűknél, a cisz-transz izomerizmus nem lehetséges, ha a kettős kötés egyik karbonja két azonos csoporthoz kapcsolódik, mint az alábbi 1,1-dibromo-1-propén. Próbáld ki magad, ha nem vagy meggyőződve róla.,

3. Vigyázzon a kétértelmű nevekre, ahol a cisz / transz izomerizmus lehetséges

gyors kitérés: a geometriai izomerizmus újonnan felfedezett értékelésének egyik következménye az, hogy sok egyszerű hangzású molekula név valójában kétértelmű.

például a “3-hexén” leíró nem ír le egyértelműen egy adott molekulát. . Az adott molekula szögezéséhez meg kell adnunk a cisz – vagy transz-3-hexént.,

vegye figyelembe, hogy az 1-hexén még mindig rendben van, mivel az 1-hexén helyzete két azonos csoporthoz (hidrogénekhez) kapcsolódik, így nem lehetséges cisz-transz izomerek.

4. A cisz – transz – izomerizmus ciklikus alkénekre

cisz-és transz-alkénekre is alkalmazható gyűrűkben. Például papíron lehet cisz– és transz– ciklohexént rajzolni, mivel a PI kötés megfelel a cisz-transz-izomerizmus követelményeinek. A valóságban a transz-ciklohexén lehetetlen feszült. Próbáld megcsókolni magad a farokcsonton., Ez ad némi ötletet a törzs részt próbál befogadni egy transz-kettős kötés egy hat tagú gyűrű .

ezért a 7-es vagy annál alacsonyabb gyűrűméreteknél biztonságosan figyelmen kívül hagyhatja a “cis” írást : a konfiguráció feltételezhető.

A gyűrű mérete 8 felett van szükségünk, hogy egy cisz– vagy transz – a név, mert a transz– izomer lesz megvalósítható. (Képzelje el, hogy megpróbálja megcsókolni magát a farokcsonton, ha egy zsiráf nyaka van: hirtelen nem lehetetlen!,)

megoldás, ha a “Cis” és a “Trans” meghibásodik: az E/Z rendszer

láttuk, hogy a cis és a transz gyűrűkben meghibásodik, amikor a két karbonnak nem volt közös szubsztituense. Ilyen körülmények között az alkének esetében is kudarcot vall.

eset: próbáljon cisz-t és transz-t alkalmazni az alábbi alkénre:

lásd a problémát?

két azonos csoport hiányában nincs referenciapontunk!

a bal oldalon a klór cisz-br, transz-F. de ez valóban indokolja az izomer “cis” – nek való hívását ? Hogyan döntünk?,

amire szükségünk van, az valamilyen módon meghatározhatja a prioritásokat ezekben a helyzetekben.

az alkének E és Z jelölése

szerencsére alkalmazhatjuk a Cahn, Ingold és Prelog által kifejlesztett rangsorolási rendszert a királis központokra (amint ezt az R)/(S) Nómenklatúrán korábban említettük) erre a célra.

a protokoll a következő:

a PI kötés minden egyes szénje két szubsztituenshez kapcsolódik. Minden egyes szén esetében ezt a két szubsztituenst (1 vagy 2) a szénhez közvetlenül kapcsolódó atom atomszámai szerint rangsorolják. (pl., Cl > F )
Ha az 1.helyezett mindkét szubsztituens a PI kötés ugyanazon oldalán van, akkor a kötésnek a Z leírót kell adni (a német zusammen rövidítése, ami azt jelenti, hogy”együtt”).
ha mindkét 1. helyezett szubsztituens a PI kötés ellentétes oldalán helyezkedik el, akkor a kötés e leírót kap (a német Entgegen rövidítése, ami azt jelenti, hogy “ellentétes”).

tehát Z “cis” – re és E “trans” – re hasonlít . (Megjegyzés: Ezek nem feltétlenül azonosak, és nem mindig korrelálnak egymással: lásd a lábjegyzetet egy olyan cisz-alkén példájára, amely E ., Az E/z rendszer átfogó minden olyan alkénre, amely képes geometriai izomerizmusra, beleértve a fenti cisz/transz alkén példákat is. Gyakran cis/trans-t használunk a kényelem érdekében, de az E/Z a “hivatalos”, IUPAC jóváhagyott módja az alkén sztereoizomerek megnevezésének].

az egyik egyszerű módja annak, hogy emlékezzen Z-re, a “Zee Zame Zide” német akcentussal. Az én módszerem az volt, hogy úgy tettem, mintha a Z jelentése “zis”. Bármi is működik az Ön számára.,

itt van egy gyakorlati példa:

mint a királis központoknál, az atomszám szerinti rangsorolás kapcsolatokat eredményezhet, ha pusztán a PI-kötésekhez közvetlenül kapcsolódó atomokra korlátozzuk magunkat.

7. Szakítókötések: a pontok módszere

például az alábbi alkén dilemmát mutat nekünk: az alkén egyik karbonja két szénatomhoz kapcsolódik. Tehát hogyan határozzuk meg a prioritásokat ebben az esetben. Hogyan törjük meg a kötelékeket?

kötések esetén a pontok módszerét kell alkalmaznunk., A pontok praktikus helyőrzők, ezért szeretem ezt a módszert használni.

helyezzen egy pontot az összehasonlított két atom mindegyikére.
sorolja fel a 3 atomot, amelyekhez minden atom kapcsolódik, az atomszám sorrendjében.
hasonlítsa össze a listákat, ugyanúgy, mint egy három játékkártya készletét. Csakúgy, mint egy kéz (8, 8, 7) verte (8, 7, 7), így lenne (C, C, H) verte (C, H, H).
ha a listák azonosak, mozgassa a pontokat kifelé a lista legmagasabb prioritású atomjára.
a különbség első pontján hozzárendeljen (E vagy Z).,
ha nincs különbség… akkor a csoportok azonosak, és az E / Z nem érvényes.

íme egy gyakorlati példa a “pontok módszerére”.

itt egy összetettebb példa több alkénnel. Ebben az esetben minden pi kötést egy szám jelöl, amelynek saját külön E vagy Z konfigurációja van.

OK, ez hosszú volt. De remélhetőleg hasznos.

vigyázzon egy jövőbeli bejegyzésre, amelyben részletesebben foglalkozunk a “pontok módszerével”.

8., Következtetés: az alkének E és Z jelölése

cisz-transz-OK az egyszerű alkén sztereoizomerek leírására, de csak bizonyos esetekben működik. Ezenkívül csak relatív konfigurációkat ad. Az E/Z rendszer átfogó, és leírja a molekula abszolút konfigurációját.

lásd alább egy “cisz” és “transz”nevű e-alkén példáját.

csak egy emlékeztető: ezt a bejegyzést Matt Pierce társszerzője készítette a szerves kémiai megoldásokról. Kérdezd Matt ütemezése online tutori ülés itt.,

Megjegyzések

1. Megjegyzés: lehetséges, hogy van egy alkén, amelyet ” cis ” E-ként írunk le, és fordítva.

E / Z az előnyben részesített, átfogóbb nómenklatúra, mivel az abszolút konfigurációt írja le, míg a cis-trans-pusztán a relatív konfigurációt írja le.

2.megjegyzés: a transz-ciklopropént, a transz-ciklobutént és a transz-ciklopentént soha nem szintetizálták vagy figyelték meg. a transz-ciklohexén egy laboratóriumi vizsgálat, amely néhány fokkal az abszolút nulla felett stabil. a transz-cikloheptén rendkívül rövid felezési idővel rendelkezik szobahőmérsékleten., a transz-cikloktén egy stabil molekula .