Põhierinevus – stereospetsiifilised vs stereoselektiivsed reaktsioonid
Stereospetsiifiliste ja stereoselektiivsete reaktsioonide peamine erinevus seisneb selles, et stereospetsiifiliste reaktsioonide korral annavad erinevad stereospetsiifilised reagendid ideaalsetes tingimustes toote erineva stereoisomeeri (toode on spetsiifiline reaktiivi stereoisomeeri suhtes), samas kui stereoselektiivsete reaktsioonide korral üksik reagent võib anda erinevat tüüpi stereoisomeere.
Stereokeemia on keemia osa, mis käsitleb molekulide kolmemõõtmelisi struktuure. Stereokeemilised reaktsioonid liigitatakse toote stereokeemia alusel kahte rühma: stereospetsiifilised ja stereoselektiivsed. Neid tooteid nimetatakse stereoisomeerideks.
Mis on stereospetsiifilised reaktsioonid?
Stereospetsiifilises reaktsioonis tekitab iga stereoisomeerne reagent erineva stereoisomeerse produkti või erineva stereoisomeersete saaduste komplekti. Kõik stereospetsiifilised reaktsioonid on põhiolemuselt stereoselektiivsed, kuid stereoselektiivsed reaktsioonid ei ole kindlasti stereospetsiifilised. Stereospetsiifiliste reaktsioonide näidete hulka kuuluvad broomi transliitmine (E)- ja (Z)-alkeenidele, elektrotsüklilised reaktsioonid nagu disroteerivad tsüklisulgumised, singlettkarbeenide keletroopne sünliitmine alkeenidele ja cis- ja trans-alkeenide sigmatroopne Claiseni ümberkorraldamine. (4S)-vinüüloksüpent-2-eenide isomeerid.
Joonis 1: Stereospetsiifilisus elektrotsüklilise rõnga avaus
Kõigis nendes reaktsioonides muudetakse stereoisomeersed substraadid stereoisomeerseteks saadusteks. Reaktsioon ei pea olema 100% stereospetsiifiline. Kui reaktsioon tekitab kahe erineva stereoisomeeri segu vahekorras 80:20, nimetatakse reaktsiooni 80% stereospetsiifiliseks.
Mis on stereoselektiivsed reaktsioonid?
Stereoselektiivsetes reaktsioonides annab üks reagent kaks või enam stereoisomeerset produkti ja üks toode on teistest tootest või toodetest silmatorkavam. Stereoselektiivseid reaktsioone võib konkreetse stereoisomeeri eelistamise astme põhjal kirjeldada kui mõõduk alt stereoselektiivseid, tugev alt stereoselektiivseid või täielikult stereoselektiivseid reaktsioone.
Joonis 02: D-A stereoselektiivsus
Stereoselektiivsed reaktsioonid toimuvad sipelghappe lisamisel norborneenile, 4-tert-butüültsükloheksanooni diastereoselektiivsel redutseerimisel liitiumalumiiniumhüdriidiga ja bensaldehüüdi enantioselektiivsel alküülimisel tsinkorgaaniliste reagentidega (1R,2S) juuresolekul, N-dibutüülnorefedriin katalüsaatorina.
Mis vahe on stereospetsiifilistel ja stereoselektiivsetel reaktsioonidel?
Stereospetsiifilised vs stereoselektiivsed reaktsioonid |
|
| Iga stereoisomeerne reagent tekitab erineva stereoisomeerse produkti või erineva stereoisomeersete saaduste komplekti. | Üks reagent annab kaks või enam stereoisomeerset toodet ja üks toode on silmatorkavam kui teine toode või tooted. |
| Suhe | |
| Kõik stereospetsiifilised reaktsioonid on sisuliselt stereoselektiivsed. | Kõik stereoselektiivsed reaktsioonid ei ole sisuliselt stereospetsiifilised. |
| Näited | |
| bromi trans-liitmine (E)- ja (Z)-alkeenidele, elektrotsüklilised reaktsioonid nagu disroteerivad tsüklisulgumised, singlettkarbeenide keletroopne sünliitmine alkeenidele ja cis- ja trans- sigmatroopne Claiseni ümberkorraldus (4S)-vinüüloksüpent-2-eeni isomeerid | 4-tert-butüültsükloheksanooni diastereoselektiivne redutseerimine liitiumalumiiniumhüdriidiga ja bensaldehüüdi enantioselektiivne alküülimine tsinkorgaaniliste reagentidega katalüsaatorina (1R, 2S)-N, N-dibutüülnorefedriini juuresolekul |
Kokkuvõte – stereospetsiifilised vs stereoselektiivsed reaktsioonid
Stereoselektiivsete ja stereospetsiifiliste reaktsioonide mõisted määratakse stereoisomeeride 3D-struktuuri jälgimise teel stereokeemilistes reaktsioonides. Stereospetsiifilistes reaktsioonides tekitab iga stereoisomeerne reagent erineva stereoisomeerse produkti, samas kui stereoselektiivsetes reaktsioonides võib üks reagent toota kahte või enamat erinevat stereoisomeerset produkti. See on erinevus stereospetsiifiliste ja stereoselektiivsete reaktsioonide vahel.
