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4.9 : 環状化合物の立体異性体

このレッスンでは、環状化合物の空間配置、ひいては分子の対称性と立体異性を定め、環構造とその安定性が果たす役割を詳しく掘り下げます。 1,2-ジメチルシクロヘキサンは、考えられる立体異性体の数を評価するためのケーススタディとして使用されます。 ここで、複数 (n = 2) のキラル中心があるとすると、環骨格が非平面のいす型配座をとるため、対称面を欠く可能な配置は 2n = 4 つあります。 さらに、シクロヘキサン環における環反転の可能性により、これら 4 つの可能な立体配置のそれぞれが 2 つ以上の立体構造の混合物としてさらに存在する可能性があります。

1,2-ジメチルシクロヘキサンのシスおよびトランス配置のケーススタディを使用して、考えられる立体異性体の数に対する環系の構造の柔軟性の影響を示します。 シス配置は、潜在的に異なる立体異性体として鏡像異性体を有するキラル分子(重ね合わせられない鏡像)であるが、室温での急速な環反転により、これらの配置は相互変換可能かつ分離不可能となる。 したがって、これらは同じ分子の立体構造を表します。 一方、トランス異性体はキラルな分子であり、分子の回転や環反転によって重ね合わせることができず、特異な化合物として存在します。 これは、選択した例について 3 つの立体異性体 (シス異性体とトランス鏡像体のペア) が存在することを証明しています。

これは、置換位置が異なる別の環構造、1,3-ジメチルシクロヘキサンを使用してさらに説明されます。 シス配置は分子の対称面を持つため、アキラルとなります。 その結果、2 つのキラル中心を持つ系は 3 つの立体異性体、つまり 2 つのトランス相互変換不可能なエナンチオマーとアキラル シス配置を示します。 基本的に、環構造を評価する場合、考えられる立体異性体の数を決定するために、環反転と対称面の 2 つの側面を研究する必要があります。

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StereoisomerismCyclic CompoundsRing ConformationMolecular SymmetryChiral CentersChair ConformationPlane Of SymmetryRing flippingCis ConfigurationTrans ConfigurationEnantiomers

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