Геометрична (цис, транс) ізомерія - студопедія

Конформація --зміна розташування атомів внаслідок повороту навколо зв'язку при збереженні конфігурації.

Конфігурація і конформація.

Ключові слова до розділом 3 4: асиметрична молекула, геометрична ізомерія, діастереомер, конфігурація, конформація, конфігураційний ключ Розанова, оптична ізомерія, оптично активний атом. проекція Фішера, стереоряд, хіральний атом, енантіомер.

Надзвичайно важливою обставиною для прояву біологічної активності органічних сполук є існування просторової (стерео) ізомерії.

Всі біологічно активні класи природних сполук-амінокислоти, білки, вуглеводи, гідроксикислоти, ліпіди- мають певну просторову організацію. Від неї залежить здатність цих речовин зв'язуватися з рецепторами, перетворюватися в біохімічних реакціях за участю білків-ферментів, транспортуватися через мембрани.

Для характеристики просторових ізомерів використовують два поняття:

Конфігурація- певне розташування атомів в просторі. Конфігурація створюється завдяки направленому розташуванню орбіталей валентних електронів атомів.

Гібридизація sp 3. кут між зв'язками 109 0 28 '. тетраедричну напрямок зв'язків.

Гібридизація sp 2. кут між зв'язками 120 0. трігональную площинне напрямок зв'язків.

Молекула може мати кілька конформацій. які безперервно переходять один в одного внаслідок безперервного обертання атомів щодо одинарних зв'язків. Конформаційні зміни можна назвати «поворотною» ізомерією.

Конформації відрізняються з енергетичного стану. У найбільш стійкою, енергетично вигідною, молекула знаходиться більш тривалий час, але в результаті зіткнень з іншими молекулами її конформація змінюється, а потім знову повертається в більш стійкий стан.

Рух-це форма існування матерії.

Для алкенів характерна площинна геометрична цис, транс ізомерія, якщо кожен з sp 2 - гібрідізоваться атомів вуглецю пов'язаний з двома різними заступниками. Освіта ізомерів виникає через неможливість вільного обертання фрагментів молекули навколо подвійного зв'язку. У гомологическом ряду алкенів першим представником. який існує в двох геометричних ізомерних формах, є бутен-2.

trans- бутен-2 cis- бутен-2

Біологічна активність природних сполук і лікарських препаратів залежить від їх просторової конфігурації.

Поліненасичені кислоти -олеіновая, лінолева, ліноленова, арахідонова присутні в складі ліпідів в цис-формі. яка є енергетично менш стійкою, сполуки мають додатковим запасом енергії в порівнянні з транс -ізомерной формою.

Під впливом УФ-випромінювання, вільних радикалів (кисню, оксиду NO) змінюється просторова будова. цис-форма перетворюється в більш стійку транс-форму, докорінно змінюється біологічна актівность.органіческой молекули.

З двох можливих ізомерів бутендіовой кислоти в клітинах рослин і тварин утворюється лише транс-бутендіовая кислота (фумарова). а цис-ізомер (малеїнова кислота) є для людини і тварин токсичним з'єднанням.