כיראליות נפוצה ביותר בתרכובות טטרהדרליות מבוססות פחמן, אך היבט חשוב זה של סימטריה מולקולרית משתרע למרכזי חנקן, זרחן וגופרית ב sp 3 מוכלא, כולל מולקולות משולשות עם זוגות לא קושרים. כאן, הזוג הלא קושר מתנהג כקבוצה פונקציונלית בנוסף לשלושת המתמירים האחרים כדי ליצור מרכז טטרהדרלי אנלוגי שיכול להיות כיראלי.
תוצאה של כיראליות היא הצורך בהפרדה אננטיומרית. אמנם זה אפשרי תיאורטית עבור כל האמינים הכיראליים, אך בפועל קשה להפריד בין האננטיומרים של רוב האמינים הכיראליים. זה נובע מהיפוך פירמידלי או חנקן, שבו האננטיומרים ניתנים להמרה בקלות מצורה אחת לאחרת בטמפרטורת החדר, מכיוון שהמחסום להמרה הדדית הוא ~25 kJ/mol. כדי לסכם בקצרה את המנגנון של המרה זו, כאשר האננטיומר עובר דרך מצב המעבר להיפוך, אטום החנקן המרכזי עובר ל sp 2 מוכלא, כאשר זוג האלקטרונים הלא משותף שלו תופס אורביטל p. לכן, מלחי אמוניום שאין להם זוג לא קושר אינם מציגים תופעה זו, וניתן לפזר מלחים כיראליים רבעוניים כאלה לאננטיומרים בודדים (יציבים יחסית). יתר על כן, תרכובות זרחן וגופרית sp 3 , למרות הזוג הלא קושר שלהן, בעלות מחסום גבוה להמרה הדדית. מכאן שההפרדה האננטיומרית שלהם אפשרית.
נזכיר כי אננטיומרים אינם ניתנים להחלפה ביניהם ולכן הם תרכובות שונות בעלות זהויות ברורות. המינוח של מרכזי חנקן, זרחן וגופרית כיראליים דומה לזה של מרכזי פחמן כיראליים. תהליך מתן השם לאננטיומרים שלהם עוקב אחר כללי Cahn-Ingold-Prelog או (מערכת R-S), הכוללת שלושה שלבים. שלושת השלבים זהים למרכזי פחמן - כלומר, הקצאת עדיפויות לקבוצות המתמירים, הכיוון של המתמיר בעל העדיפות הנמוכה ביותר הרחק מהצופה, וקביעה אם רצף העדיפות של שלוש הקבוצות האחרות במרכז הכיראלי הוא בכיוון השעון או נגד כיוון השעון. עם זאת, במרכזים כיראליים עם זוג לא קושר, הזוג הלא קושר מקבל תמיד את העדיפות הנמוכה ביותר, בהשוואה למימן במערכות ללא זוג לא קושר. בהתאם לכך, המולקולה מסובבת כך שהזוג הלא קושר מצביע הרחק. כמו בפחמן, המרכז הכיראלי הוא תצורת R אם הרצף אחד-שתיים-שלוש הוא עם כיוון השעון ותצורת S אם הרצף הוא נגד כיוון השעון.
From Chapter 4:
Now Playing
Stereoisomerism
5.7K Views
Stereoisomerism
23.4K Views
Stereoisomerism
18.0K Views
Stereoisomerism
12.5K Views
Stereoisomerism
20.0K Views
Stereoisomerism
16.8K Views
Stereoisomerism
11.3K Views
Stereoisomerism
13.1K Views
Stereoisomerism
18.1K Views
Stereoisomerism
8.7K Views
Stereoisomerism
3.8K Views
Stereoisomerism
13.0K Views
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved