Stereochemistry A Brief Review of Isomerism Constitutional Isomers • Different order of connections gives different carbon backbone and/or different functional groups Stereoisomers • Same connections, different spatial arrangement of atoms – Enantiomers (nonsuperimposable mirror images) – Diastereomers (all other stereoisomers) ĐỒNG PHÂN CẤU TRẠNG (CONSTITUTIONAL ISOMERS) Sự quay xung quanh liên kết σ phép ĐỒNG PHÂN CẤU TRẠNG Có thể có nhiều cách xếp không gian khác nguyên tử phân tử H2O2 Cấu trạng (Conformation): Là cách xếp không gian chiều nguyên tử phân tử có quay xung quanh liên kết đơn PHÉP CHIẾU NEWMAN Công thức phối cảnh Công thức phối cảnh Công thức chiếu Newman Công thức chiếu Newman ETHANE PROPANE 10 Diastereotopic Hydrogens 91 Diastereotopic Hydrogens H nối với tâm C mang nhóm khác Thay Ha Hb nhóm khác tạo cặp đồng phân không đối quang 92 Diastereotopic Hydrogens Ha Hb không tương đương hóa học Phản ứng khác tác nhân achiral 93 FORMATION OF DIASTEREOMERS 94 95 meso meso 96 97 Homotopic, Enantiotopic, Diastereotopic • homotopic protons have the exact same chemical shift • enantiotopic protons have the same chemical shift in the vast majority of situations However, if they are placed in a chiral environment (e.g a chiral solvent) they will have different chemical shifts • diastereotopic protons have different chemical shifts in all situations 98 Hợp chất chiral khác Nguyên tử khác Carbon có mang nhóm khác chiral Hợp chất tương ứng tồn cặp đồng phân đối quang H3C CH3CH2 N H3C + CH2CH2CH2CH3 Si OCH3 CH3CH2CH2 99 TÂM NITROGEN BẤT ĐỐI XỨNG Sự khác lượng hai cấu hình nhỏ, khoảng kcal/mol Ở nhiệt độ thường, chuyển đổi cấu hình xảy khoảng 1011 lần/giây Không thể cô lập hai dạng đồng phân đối quang H3C CH3CH2 CH3CH2CH2 N CH3 N CH2CH3 CH2CH2CH3 100 HỢP CHẤT CẤU TRÚC THÁP KHÁC Sự khác lượng cấu hình hợp chất phospho 30 kcal/mol Sự khác lượng cấu hình hợp chất lưu huỳnh 35 kcal/mol Có thể cô lập dạng đồng phân quang học H3 C P CH3CH2O S O CH3CH2 H3C 101 Chirality in Nature • Stereoisomers are readily distinguished by chiral receptors in nature • Properties of drugs depend on stereochemistry 102 BIOACTIVITY 103 BIOACTIVITY 104 CHIRAL DRUGS 105