ОБОЗНАЧЕНИЕ АБСОЛЮТНОЙ КОНФИГУРАЦИИ

Теперь обратимся к системе обозначения энантиомеров. Абсолютная конфигурация, т. е. пространственное расположение атомов и групп вокруг хирального центра, может быть обозначена с помощью так называемой системы Кана - Ингольда - Прелого. Правила этой системы мы поясним на примере 1-бром-1-хлорэтана, проекционная формула Фишера которого показана выше.

1. Прежде всего необходимо определить порядок старшинства групп, соединенных с хиральным центром.

а) Атом, имеющий наибольший атомный номер, считается самым старшим и получает условный номер 1 (речь идет об атомах, непосредственно связанных с асимметрическим атомом углерода). Атом, имеющий второй по величине атомный номер, считается вторым по старшинству (номер 2) и т. д. Порядок старшинства для атомов таков:

б) Если две группы присоединены к хиральному центру через атомы одного и того же элемента, то для определения старшинства этих групп следует сделать еще один шаг, удаляясь от хирального атома, и сравнить атомные номера второго слоя атомов в этих группах. Старшей считается та группа, которая имеет во втором слое атом с более высоким атомным номером.

в) Если группа, старшинство которой надлежит установить, содержит двойные или тройные связи, то атомы, связанные двойной связью, считаются за два, а связанные тройной связью, — за три. Например, считают, что в группе к атому углерода присоединено два атома кислорода, а атом кислорода связан с двумя атомами углерода:

2. После того как старшинство заместителей установлено, хиральную молекулу следует ориентировать в пространстве так, чтобы младший из заместителей (номер 4) оказался в положении, максимально удаленном от наблюдателя. При этом три старшие группы (номера 1, 2, 3) окажутся направленными на наблюдателя. Теперь необходимо нарисовать изогнутую стрелку, идущую от старшего заместителя ко второму и затем к третьему (в направлении убывания старшинства заместителей). Если

старшинство убывает по часовой стрелке, энантиомер называют R-изомером, если против часовой стрелки, — S-изомером (от латинских слов rectus - правый и sinister - левый).

Здесь изображен -энантиомер 1-бром-1-хлорэтана. Младшая группа (атом водорода) ориентирована от наблюдателя. Переход от старшей группы ко второй и третьей происходит против часовой стрелки.

Используя такое изображение, как показано выше, или работая с моделями, мы должны хотя бы мысленно повернуть рисунок или модель так, чтобы младший заместитель оказался удален от наблюдателя и можно было бы проанализировать расположение старших групп.

Значительно проще определить абсолютную конфигурацию, исходя из проекционной формулы Фишера. При этом не требуется никакого пространственного воображения. Если младший заместитель находится в формуле Фишера вверху или внизу - значит, он уже ориентирован от наблюдателя (помните, что в формулах Фишера вертикальные связи уходят за плоскость чертежа). В этом случае следует просто изобразить стрелку в направлении от старшего заместителя ко второму и третьему. Если это направление по часовой стрелке — значит, Вы имеете дело с формулой R-изомера, в противном случае — это -изомер. Если же младший заместитель расположен в формуле Фишера справа или слева - значит, он направлен на наблюдателя. Это означает, что на молекулу следует посмотреть с другой стороны листа бумаги, на котором изображена формула. Однако вместо того чтобы пытаться представить себе, как выглядит формула с противоположной стороны (это было бы совершенно правильно, но для многих слишком сложно), можно просто проделать обычную процедуру, а в самом конце заменить результат на противоположный. Например, если младший заместитель находится справа, а направление 1—2—3 совпадает с направлением по часовой стрелке, значит, формула Фишера изображает -изомер. Этот метод работает, поскольку то, что вращается по часовой стрелке, если смотреть спереди, окажется вращающимся против часовой стрелки, если смотреть сзади. Чтобы убедиться в этом, можно понаблюдать за лопастями вентилятора или любым другим вращающимся объектом.

Последовательность обозначения абсолютной конфигурации

Ниже приводится рекомендуемая последовательность шагов, необходимых для обозначения конфигурации методом Кана — Инголвда — Прелога,

1. Переведите формулу в проекцию Фишера.

2. Определите старшинство атомов и групп, присоединенных к хиральному центру.

3. Изобразите стрелку в направлении

4. Если младший заместитель находится в формуле Фишера справа или слева, измените направление стрелки на противоположное.

5. Если направление стрелки совпадает с направлением движения стрелки часов, значит, перед Вами -изомер. В противном случае это -изомер.

ПРИМЕРЫ

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

Конфигурация хиральных молекул в соответствии с системой Кана-Ингольда-Прелога обозначается символами R или Система использует представления о старшинстве групп, соединенных с хиральным центром. Молекулу ориентируют младшей группой от наблюдателя и анализируют направление падения старшинства трех других заместителей. Если это направление совпадает с направлением движения часовой стрелки, знантиомер считают R-мзомером, в противном случае — S-изомером.