आर, एस-नामकरण के सिद्धांत। कार्बनिक रसायन शास्त्र पाठ्यपुस्तक। भत्ता

अध्याय 7. कार्बनिक यौगिकों के अणुओं की संरचना का स्टीरियोकेमिकल आधार

स्टीरियोकेमिस्ट्री (ग्रीक से। स्टीरियो- स्थानिक) "तीन आयामों में रसायन विज्ञान" है। अधिकांश अणु त्रि-आयामी (त्रि-आयामी, संक्षिप्त रूप में 3D) होते हैं। संरचनात्मक सूत्र एक अणु की द्वि-आयामी (2डी) संरचना को दर्शाते हैं, जिसमें परमाणुओं के बंधन की संख्या, प्रकार और अनुक्रम शामिल हैं। याद रखें कि समान संरचना वाले लेकिन विभिन्न रासायनिक संरचना वाले यौगिकों को संरचनात्मक आइसोमर कहा जाता है (देखें 1.1)। एक अणु की संरचना की व्यापक अवधारणा (कभी-कभी आलंकारिक रूप से आणविक वास्तुकला कहा जाता है), रासायनिक संरचना की अवधारणा के साथ, स्टीरियोकेमिकल घटक शामिल हैं - विन्यास और संरचना, स्थानिक संरचना को दर्शाती है, यानी अणु की त्रि-आयामीता। समान रासायनिक संरचना वाले अणु स्थानिक संरचना में भिन्न हो सकते हैं, अर्थात, स्थानिक आइसोमर्स के रूप में मौजूद होते हैं - स्टीरियोइसोमर्स।

अणुओं की स्थानिक संरचना त्रि-आयामी अंतरिक्ष में परमाणुओं और परमाणु समूहों की पारस्परिक व्यवस्था है।

स्टीरियोइसोमर्स अणुओं में यौगिक होते हैं जिनमें परमाणुओं के रासायनिक बंधनों का एक ही क्रम होता है, लेकिन अंतरिक्ष में एक दूसरे के सापेक्ष इन परमाणुओं की अलग व्यवस्था होती है।

बदले में, स्टीरियोइसोमर्स हो सकते हैं विन्यासतथा गठनात्मक आइसोमर्स,यानी, तदनुसार भिन्न विन्यासतथा रचना.

7.1 विन्यास

विन्यास वह क्रम है जिसमें परमाणुओं को एकल बंधों के चारों ओर घूमने से उत्पन्न होने वाले अंतरों पर विचार किए बिना अंतरिक्ष में व्यवस्थित किया जाता है।

कॉन्फ़िगरेशन आइसोमर्स कुछ को तोड़कर और अन्य रासायनिक बंधन बनाकर एक दूसरे में बदल सकते हैं और अलग-अलग यौगिकों के रूप में अलग-अलग मौजूद हो सकते हैं। इन्हें दो मुख्य प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है - एनंटीओमरतथा डायस्टेरोमर्स।

7.1.1. एनैन्टीओमेरिज्म

Enantiomers स्टीरियोइसोमर्स होते हैं जो एक वस्तु के रूप में एक दूसरे से संबंधित होते हैं और इसके साथ असंगत दर्पण छवि।

केवल chiralअणु।

चिरायता किसी वस्तु की दर्पण छवि के साथ असंगत होने का गुण है। चिरल (ग्रीक से। चीयरो- हाथ), या असममित, वस्तुएँ बाएँ और दाएँ हाथ हैं, साथ ही दस्ताने, जूते, आदि। ये युग्मित वस्तुएँ एक वस्तु और उसकी दर्पण छवि का प्रतिनिधित्व करती हैं (चित्र। 7.1, ए)। ऐसी वस्तुओं को पूरी तरह से एक दूसरे के साथ नहीं जोड़ा जा सकता है।

साथ ही, हमारे आस-पास कई ऐसी वस्तुएं होती हैं जो उनके दर्पण प्रतिबिम्ब के अनुकूल होती हैं, अर्थात वे हैं अचिराल(सममित), जैसे प्लेट, चम्मच, गिलास, आदि। अचिरल वस्तुओं में कम से कम एक समरूपता का तल,जो वस्तु को दो दर्पण-समान भागों में विभाजित करता है (अंजीर देखें। 7.1, बी).

अणुओं की दुनिया में भी इसी तरह के संबंध देखे जाते हैं, यानी अणुओं को चिरल और अचिरल में विभाजित किया जाता है। अचिरल अणुओं में समरूपता के विमान होते हैं, जबकि चिरल वाले नहीं होते हैं।

चिरल अणुओं में एक या अधिक चिरल केंद्र होते हैं। कार्बनिक यौगिकों में, चिरायता का केंद्र सबसे अधिक बार होता है असममित कार्बन परमाणु।

चावल। 7.1एक चिरल वस्तु के दर्पण में परावर्तन (ए) और समरूपता का एक विमान एक अच्छी वस्तु को काटता है (बी)

असममित एक कार्बन परमाणु है जो चार अलग-अलग परमाणुओं या समूहों से बंधा होता है।

एक अणु के स्टीरियोकेमिकल सूत्र का चित्रण करते समय, एक असममित कार्बन परमाणु का प्रतीक "सी" आमतौर पर छोड़ा जाता है।

यह निर्धारित करने के लिए कि कोई अणु चिरल है या अचिरल, इसे एक स्टीरियोकेमिकल सूत्र के साथ प्रस्तुत करने की आवश्यकता नहीं है; इसमें सभी कार्बन परमाणुओं पर ध्यान से विचार करना पर्याप्त है। यदि चार अलग-अलग पदार्थों के साथ कम से कम एक कार्बन परमाणु है, तो यह कार्बन परमाणु असममित है और अणु, दुर्लभ अपवादों के साथ (देखें 7.1.3), चिरल है। तो, दो अल्कोहल में से - प्रोपेनॉल -2 और ब्यूटेनॉल -2 - पहला अचिरल (सी -2 परमाणु पर दो सीएच 3 समूह) है, और दूसरा चिरल है, क्योंकि सी -2 परमाणु में इसके अणु में सभी चार प्रतिस्थापन अलग हैं (एच, ओएच, सीएच 3 और सी 2 एच 5)। एक असममित कार्बन परमाणु को कभी-कभी तारक (C *) से चिह्नित किया जाता है।

नतीजतन, ब्यूटेनॉल -2 अणु एनैन्टीओमर्स की एक जोड़ी के रूप में विद्यमान होने में सक्षम है जो अंतरिक्ष में संयोजित नहीं होते हैं (चित्र। 7.2)।

चावल। 7.2.चिरल 2-ब्यूटेनॉल अणुओं के एनैन्टीओमर गठबंधन नहीं करते हैं

एनैन्टीओमर के गुण। Enantiomers में समान रासायनिक और भौतिक गुण होते हैं (गलनांक और क्वथनांक, घनत्व, घुलनशीलता, आदि), लेकिन अलग-अलग प्रदर्शित होते हैं ऑप्टिकल गतिविधि,यानी ध्रुवीकृत प्रकाश के तल को विक्षेपित करने की क्षमता*।

जब इस तरह का प्रकाश एक एनैन्टीओमर के समाधान से गुजरता है, तो ध्रुवीकरण विमान बाईं ओर विचलित हो जाता है, दूसरा उसी कोण α द्वारा दाईं ओर। कोण α का मान, मानक स्थितियों में घटाया गया, वैकल्पिक रूप से सक्रिय पदार्थ का स्थिरांक है और कहा जाता है विशिष्ट आवर्तन[α]। बाएं घुमाव को ऋण चिह्न (-) द्वारा इंगित किया जाता है, दायां घुमाव एक प्लस चिह्न (+) द्वारा इंगित किया जाता है, और एनैन्टीओमर को क्रमशः बाएं और डेक्सट्रोरोटेटरी कहा जाता है।

Enantiomers के अन्य नाम ऑप्टिकल गतिविधि की अभिव्यक्ति से जुड़े हैं - ऑप्टिकल आइसोमर्स या ऑप्टिकल एंटीपोड।

प्रत्येक चिरल यौगिक का एक तीसरा, वैकल्पिक रूप से निष्क्रिय रूप भी हो सकता है - रेसमेटक्रिस्टलीय पदार्थों के लिए, यह आमतौर पर न केवल दो एनैन्टीओमर के क्रिस्टल का एक यांत्रिक मिश्रण होता है, बल्कि एनैन्टीओमर द्वारा गठित एक नई आणविक संरचना होती है। रेसमेट्स वैकल्पिक रूप से निष्क्रिय होते हैं, क्योंकि एक एनैन्टीओमर के बाएं रोटेशन को दूसरे की समान मात्रा के दाएं रोटेशन द्वारा मुआवजा दिया जाता है। इस मामले में, एक प्लस-माइनस चिन्ह (?) कभी-कभी यौगिक के नाम से पहले रखा जाता है।

7.1.2. सापेक्ष और निरपेक्ष विन्यास

फिशर के प्रक्षेपण सूत्र। एक समतल पर विन्यासीय समावयवों को चित्रित करने के लिए स्टीरियोकेमिकल सूत्रों का उपयोग किया जा सकता है। हालांकि, लिखने के लिए सरल का उपयोग करना अधिक सुविधाजनक है फिशर प्रक्षेपण सूत्र(आसान - फिशर प्रोजेक्शन)। आइए हम लैक्टिक (2-हाइड्रॉक्सीप्रोपेनिक) एसिड के उदाहरण का उपयोग करके उनके निर्माण पर विचार करें।

एनैन्टीओमर (चित्र 7.3) में से एक के टेट्राहेड्रल मॉडल को अंतरिक्ष में रखा गया है ताकि कार्बन परमाणुओं की श्रृंखला ऊर्ध्वाधर स्थिति में हो, और कार्बोक्सिल समूह शीर्ष पर हो। चिरल केंद्र पर गैर-कार्बन पदार्थ (एच और ओएच) के साथ बांड चाहिए

* विवरण के लिए ट्यूटोरियल देखें रेमीज़ोव ए.एन., मक्सिना ए.जी., पोटापेंको ए.या।चिकित्सा और जैविक भौतिकी। चौथा संस्करण।, रेव। और जोड़। - एम।: बस्टर्ड, 2003।- एस। 365-375।

चावल। 7.3.फिशर प्रोजेक्शन फॉर्मूला (+) का निर्माण - लैक्टिक एसिड

हमें एक पर्यवेक्षक की ओर निर्देशित किया जाना है। उसके बाद, मॉडल को एक विमान पर प्रक्षेपित किया जाता है। इस मामले में, एक असममित परमाणु के प्रतीक को छोड़ दिया जाता है, इसे ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज रेखाओं के प्रतिच्छेदन बिंदु के रूप में समझा जाता है।

प्रक्षेपण से पहले, एक चिरल अणु के टेट्राहेड्रल मॉडल को अलग-अलग तरीकों से अंतरिक्ष में तैनात किया जा सकता है, न केवल जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 7.3. केवल यह आवश्यक है कि प्रक्षेपण पर एक क्षैतिज रेखा बनाने वाले लिंक पर्यवेक्षक की ओर निर्देशित हों, और ऊर्ध्वाधर लिंक - ड्राइंग के विमान से परे।

इस तरह से प्राप्त अनुमान, सरल परिवर्तनों का उपयोग करके, मानक रूप में कम किया जा सकता है, जिसमें कार्बन श्रृंखला लंबवत स्थित होती है, और पुराना समूह (लैक्टिक एसिड में यह COOH है) शीर्ष पर है। रूपांतरण दो कार्यों की अनुमति देता है:

प्रोजेक्शन फॉर्मूले में, एक ही चिरल केंद्र में किन्हीं दो प्रतिस्थापनों को सम संख्या में बदलने की अनुमति है (दो क्रमपरिवर्तन पर्याप्त हो सकते हैं);

इसे ड्राइंग के तल में प्रक्षेपण सूत्र को 180 तक घुमाने की अनुमति है? (जो दो क्रमपरिवर्तन के बराबर है), लेकिन 90 नहीं?

डीएल-कॉन्फ़िगरेशन पदनाम प्रणाली। बीसवीं सदी की शुरुआत में। अपेक्षाकृत सरल (स्टीरियोइसोमेरिज्म के संदर्भ में) अणुओं जैसे α-एमिनो एसिड, α-हाइड्रॉक्सी एसिड और इसी तरह के लिए एनैन्टीओमर के लिए एक वर्गीकरण प्रणाली प्रस्तावित की गई है। प्रति विन्यास मानकग्लिसराल्डिहाइड को अपनाया गया था। इसका लीवरोटेटरी एनैन्टीओमर था मनमाने ढंग सेसूत्र (I) दिया गया है। कार्बन परमाणु के इस विन्यास को अक्षर l (अक्षांश से। लावस- बाएं)। डेक्सट्रोरोटेटरी एनैन्टीओमर को फॉर्मूला (II) सौंपा गया था, और कॉन्फ़िगरेशन को अक्षर d (अक्षांश से) द्वारा नामित किया गया था। दायां- अधिकार)।

ध्यान दें कि मानक प्रक्षेपण सूत्र मेंमैं -ग्लिसरिक एल्डिहाइड, OH समूह बाईं ओर है, और atडी -ग्लिसरिक एल्डिहाइड - दाईं ओर।

d- या l . को समनुदेशन - विन्यास के साथ उनके असममित परमाणु के विन्यास की तुलना करके कई अन्य संरचनात्मक रूप से संबंधित वैकल्पिक रूप से सक्रिय यौगिकों का उत्पादन किया जाता है d- या l -ग्लिसरिक एल्डिहाइड। उदाहरण के लिए, प्रक्षेपण सूत्र में लैक्टिक एसिड (I) के एनैन्टीओमर में से एक में, ओएच समूह बाईं ओर है, जैसा किमैं -ग्लिसरिक एल्डिहाइड, इसलिए एनैन्टीओमर (I) को कहा जाता हैमैं - साथ - साथ। उन्हीं कारणों से, एनैन्टीओमर (II) को संदर्भित किया जाता हैडी - साथ - साथ। इस प्रकार, फिशर अनुमानों की तुलना करके, कोई भी पा सकता है रिश्तेदारविन्यास।

इस बात पर ध्यान दिया जाना चाहिए किमैं -ग्लिसरिक एल्डिहाइड में बाएं हाथ का घुमाव होता है, औरमैं -लैक्टिक एसिड - सही (और यह एक अलग मामला नहीं है)। इसके अलावा, एक और एक ही पदार्थ या तो लीवरोटेटरी या डेक्सट्रोरोटेटरी हो सकता है, जो निर्धारण की स्थिति (विभिन्न सॉल्वैंट्स, तापमान) पर निर्भर करता है।

ध्रुवीकृत प्रकाश के तल के घूर्णन का चिन्ह किससे संबंधित नहीं है? d- या l -स्टीरियोकेमिकल श्रृंखला।

वैकल्पिक रूप से सक्रिय यौगिकों के सापेक्ष विन्यास का व्यावहारिक निर्धारण रासायनिक प्रतिक्रियाओं का उपयोग करके किया जाता है: या तो परीक्षण पदार्थ को ग्लिसराल्डिहाइड (या एक ज्ञात सापेक्ष विन्यास के साथ एक अन्य पदार्थ) में परिवर्तित किया जाता है, या, इसके विपरीत, से d- या l α-ग्लिसरोलिक एल्डिहाइड, परीक्षण पदार्थ प्राप्त होता है। बेशक, इन सभी प्रतिक्रियाओं के दौरान, असममित कार्बन परमाणु का विन्यास नहीं बदलना चाहिए।

बाएं और दाएं हाथ के ग्लिसरॉलिक एल्डिहाइड के लिए सशर्त विन्यास का मनमाना असाइनमेंट एक मजबूर कदम था। उस समय, किसी भी चिरल यौगिक के लिए पूर्ण विन्यास ज्ञात नहीं था। भौतिक-रासायनिक विधियों के विकास के कारण ही पूर्ण विन्यास की स्थापना संभव हुई, विशेष रूप से एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण, जिसकी सहायता से 1951 में पहली बार पूर्ण विन्यास निर्धारित किया गया था, चिरल अणु (+) का नमक था - टार्टरिक अम्ल उसके बाद, यह स्पष्ट हो गया कि d- और l-ग्लिसरोलिक एल्डिहाइड का पूर्ण विन्यास वास्तव में वही है जो मूल रूप से उनके लिए जिम्मेदार है।

डी, एल-सिस्टम वर्तमान में α-एमिनो एसिड, हाइड्रॉक्सी एसिड और (कुछ अतिरिक्त के साथ) कार्बोहाइड्रेट के लिए उपयोग किया जाता है

(देखें 11.1.1)।

आर, एस-कॉन्फ़िगरेशन पदनाम प्रणाली। डी, एल-सिस्टम का उपयोग बहुत सीमित है, क्योंकि ग्लिसराल्डिहाइड के साथ किसी भी यौगिक के विन्यास को सहसंबंधित करना अक्सर असंभव होता है। चिरायता केंद्रों के विन्यास के लिए सार्वभौमिक पदनाम प्रणाली आर, एस-सिस्टम (अक्षांश से। रेक्टस- सीधा, भयावह- बाएं)। यह आधारित है अनुक्रम नियम,चिरल केंद्र से जुड़े विकल्प की वरिष्ठता के आधार पर।

प्रतिस्थापन की वरिष्ठता सीधे चिरल केंद्र से जुड़े तत्व की परमाणु संख्या से निर्धारित होती है - यह जितना बड़ा होता है, उतना ही पुराना होता है।

इस प्रकार, OH समूह NH 2 से पुराना है, जो बदले में, किसी भी एल्काइल समूह और यहाँ तक कि COOH से भी पुराना है, क्योंकि बाद में एक कार्बन परमाणु एक असममित केंद्र से जुड़ा होता है। यदि परमाणु संख्या समान है, तो उच्चतम वह समूह है जिसमें कार्बन के बगल में परमाणु की क्रम संख्या अधिक होती है, और यदि यह परमाणु (आमतौर पर ऑक्सीजन) डबल बंधुआ है, तो इसे दो बार गिना जाता है। परिणामस्वरूप, निम्न समूहों को घटती वरिष्ठता के क्रम में व्यवस्थित किया जाता है: -COOH> -CH = O> -CH 2 OH।

विन्यास को निर्धारित करने के लिए, यौगिक का टेट्राहेड्रल मॉडल अंतरिक्ष में स्थित है ताकि सबसे कम प्रतिस्थापन (ज्यादातर मामलों में यह हाइड्रोजन परमाणु है) पर्यवेक्षक से सबसे दूर है। यदि अन्य तीन प्रतिस्थापनों की वरिष्ठता दक्षिणावर्त घटती है, तो आर-कॉन्फ़िगरेशन को चिरायता के केंद्र के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है (चित्र। 7.4, ए), यदि वामावर्त - एस-कॉन्फ़िगरेशन (चित्र 7.4, बी देखें), जैसा कि पहिया के पीछे चालक द्वारा देखा गया है (चित्र 7.4 देखें,) वी)।

चावल। 7.4.द्वारा लैक्टिक एसिड एनैन्टीओमर के विन्यास का निर्धारण आर, एस-प्रणाली (पाठ में स्पष्टीकरण)

फिशर के अनुमानों का उपयोग आरएस-सिस्टम के अनुसार विन्यास को इंगित करने के लिए किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, प्रक्षेपण को बदल दिया जाता है ताकि जूनियर डिप्टी एक ऊर्ध्वाधर लिंक पर स्थित हो, जो ड्राइंग के विमान के पीछे अपनी स्थिति से मेल खाता हो। यदि, प्रक्षेपण के परिवर्तन के बाद, शेष तीन पदार्थों की प्राथमिकता दक्षिणावर्त घट जाती है, तो असममित परमाणु में आर-कॉन्फ़िगरेशन होता है, और इसके विपरीत। इस पद्धति का उपयोग एल-लैक्टिक एसिड के उदाहरण द्वारा दिखाया गया है (संख्याएं समूहों की वरिष्ठता को दर्शाती हैं)।

फिशर प्रोजेक्शन के अनुसार आर- या एस-कॉन्फ़िगरेशन निर्धारित करने का एक आसान तरीका है, जिसमें कनिष्ठ प्रतिस्थापन (आमतौर पर एच परमाणु) में से एक पर स्थित है क्षैतिजसम्बन्ध। इस मामले में, उपरोक्त क्रमपरिवर्तन नहीं किए जाते हैं, लेकिन प्रतिस्थापन की वरिष्ठता तुरंत निर्धारित की जाती है। हालांकि, चूंकि एच परमाणु "स्थान से बाहर" है (जो विपरीत विन्यास के बराबर है), वरिष्ठता में गिरावट का मतलब अब आर- नहीं, बल्कि एस-कॉन्फ़िगरेशन होगा। इस विधि को एल-मैलिक एसिड के उदाहरण द्वारा दर्शाया गया है।

यह विधि कई चिरल केंद्रों वाले अणुओं के लिए विशेष रूप से सुविधाजनक है, जब उनमें से प्रत्येक के विन्यास को निर्धारित करने के लिए क्रमपरिवर्तन की आवश्यकता होगी।

डी, एल और आरएस सिस्टम के बीच कोई संबंध नहीं है: ये चिरल केंद्रों के विन्यास को नामित करने के लिए दो अलग-अलग दृष्टिकोण हैं। यदि डी, एल-सिस्टम में, समान कॉन्फ़िगरेशन वाले यौगिक स्टीरियोकेमिकल पंक्तियों का निर्माण करते हैं, तो आरएस-सिस्टम में, यौगिकों में चिरल केंद्र, उदाहरण के लिए, एल-पंक्ति में, आर- और एस-कॉन्फ़िगरेशन दोनों हो सकते हैं।

7.1.3. डायस्टेरोमेरिज्म

डायस्टेरेमर्स स्टीरियोइसोमर्स होते हैं जो एक दूसरे से संबंधित नहीं होते हैं, जैसे कि एक वस्तु और एक असंगत दर्पण छवि, यानी वे एनैन्टीओमर नहीं हैं।

सबसे महत्वपूर्ण डायस्टेरोमेरिक समूह -डायस्टेरोमर्स और π-डायस्टेरोमर्स हैं।

σ -डायस्टेरोमर्स।कई जैविक रूप से महत्वपूर्ण पदार्थों में एक अणु में एक से अधिक चिरल केंद्र होते हैं। इस मामले में, विन्यास आइसोमर्स की संख्या बढ़ जाती है, जिसे 2 n के रूप में परिभाषित किया जाता है, जहां एनचिरल केंद्रों की संख्या है। उदाहरण के लिए, दो असममित परमाणुओं की उपस्थिति में, यौगिक चार स्टीरियोइसोमर्स (2 2 = 4) के रूप में मौजूद हो सकता है, जो दो जोड़े एनैन्टीओमर बनाते हैं।

2-एमिनो-3-हाइड्रॉक्सीबुटानोइक एसिड में चिरलिटी के दो केंद्र होते हैं (परमाणु सी-2 और सी-3) और इसलिए, चार विन्यास आइसोमर्स के रूप में मौजूद होना चाहिए, जिनमें से एक प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला अमीनो एसिड है।

संरचनाएं (I) और (II), l- और d-threonine के साथ-साथ (III) और (IV), l- और d-allotreonine (ग्रीक से। alios- एक और), एक दूसरे से एक वस्तु और एक असंगत दर्पण छवि के रूप में संबंधित हैं, अर्थात, वे एनेंटिओमर्स के जोड़े हैं। संरचनाओं (I) और (III), (I) और (IV), (II) और (III), (II) और (IV) की तुलना करते समय, यह देखा जा सकता है कि यौगिकों के इन युग्मों में, एक असममित केंद्र है वही विन्यास, और दूसरा विपरीत है। स्टीरियोइसोमर्स के ऐसे जोड़े हैं डायस्टेरोमर्स।इस तरह के आइसोमर्स को -डायस्टेरेमर्स कहा जाता है, क्योंकि उनमें मौजूद पदार्थ -बॉन्ड द्वारा चिरल सेंटर से जुड़े होते हैं।

चिरायता के दो केंद्रों वाले अमीनो एसिड और हाइड्रॉक्सी एसिड को कहा जाता है d- या l सबसे छोटी संख्या के साथ असममित परमाणु के विन्यास में -श्रृंखला।

डायस्टेरोमर्स, एनैन्टीओमर के विपरीत, भौतिक और रासायनिक गुणों में भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, l-threonine, जो प्रोटीन का हिस्सा है, और l-allotreonine के अलग-अलग विशिष्ट रोटेशन मान हैं (जैसा कि ऊपर दिखाया गया है)।

मेसोकंपाउंड्स। कभी-कभी एक अणु में दो या दो से अधिक असममित केंद्र होते हैं, लेकिन अणु समग्र रूप से सममित रहता है। ऐसे यौगिकों का एक उदाहरण टार्टरिक (2,3-डायहाइड्रॉक्सीब्यूटेनडियोइक) एसिड के स्टीरियोइसोमर्स में से एक है।

सैद्धांतिक रूप से, यह एसिड, जिसमें चिरायता के दो केंद्र हैं, चार स्टीरियोइसोमर्स (I) - (IV) के रूप में मौजूद हो सकते हैं।

संरचनाएं (I) और (II) d- और l-श्रृंखला enantiomers के अनुरूप हैं (असाइनमेंट chirality के "ऊपरी" केंद्र पर आधारित है)। ऐसा प्रतीत होता है कि संरचनाएं (III) और (IV) भी एनैन्टीओमर की एक जोड़ी के अनुरूप हैं। वास्तव में, ये एक ही यौगिक के सूत्र हैं - वैकल्पिक रूप से निष्क्रिय मेसो टार्टरिक एसिड।सूत्रों (III) और (IV) की पहचान को विमान से बाहर निकाले बिना सूत्र (IV) को 180 ° घुमाकर सत्यापित करना आसान है। चिरायता के दो केंद्रों के बावजूद, मेसो-टार्टरिक एसिड अणु पूरी तरह से अचिरल है, क्योंकि इसमें सी-2-सी -3 बंधन के बीच से गुजरने वाली समरूपता का एक विमान है। डी- और एल-टार्टरिक एसिड के संबंध में, मेसो-टार्टरिक एसिड एक डायस्टेरोमर है।

इस प्रकार, टैटरिक एसिड के तीन (चार नहीं) स्टीरियोइसोमर्स हैं, जो रेसमिक रूप की गिनती नहीं करते हैं।

आर, एस-सिस्टम का उपयोग करते समय, कई चिरल केंद्रों के साथ यौगिकों के स्टीरियोकेमिस्ट्री का वर्णन करने में कोई कठिनाई नहीं होती है। ऐसा करने के लिए, प्रत्येक केंद्र के विन्यास को आर, एस-सिस्टम के अनुसार निर्धारित करें और इसे पूरे नाम से पहले (संबंधित स्थानीय लोगों के साथ कोष्ठक में) इंगित करें। तो, d-tartaric एसिड को व्यवस्थित नाम (2R, 3R) -2,3-dihydroxybutanedioic एसिड प्राप्त होगा, और मेसो-टार्टरिक एसिड में स्टीरियोकेमिकल प्रतीक (2R, 3S) होंगे -।

मेसो टार्टरिक एसिड की तरह, α-एमिनो एसिड सिस्टीन का एक मेसो रूप होता है। चिरायता के दो केंद्रों में, सिस्टीन स्टीरियोइसोमर्स की संख्या तीन के बराबर होती है क्योंकि अणु आंतरिक रूप से सममित होता है।

π -डायस्टेरोमर्स।इनमें -बंध वाले विन्यास समावयवी शामिल हैं। इस प्रकार का समावयवता विशेष रूप से ऐल्कीनों के लिए अभिलक्षणिक है। -आबंध के तल के संबंध में, दो कार्बन परमाणुओं पर समान प्रतिस्थापन एक (सीआईएस) या अलग स्थित हो सकते हैं (ट्रान्स)पक्ष। इस संबंध में, स्टीरियोइसोमर्स हैं जिन्हें . के रूप में जाना जाता है सीआईएस-तथा ट्रांस-आइसोमर्स, जैसा कि सीआईएस- और ट्रांस-ब्यूटेन के लिए दिखाया गया है (3.2.2 देखें)। -डायस्टेरोमर्स सबसे सरल असंतृप्त डाइकारबॉक्सिलिक अम्ल हैं - मेनिक और फ्यूमरिक।

मेलिक एसिड थर्मोडायनामिक रूप से कम स्थिर होता है सीआईएस-आइसोमर की तुलना में ट्रांस-आइसोमर - फ्यूमरिक एसिड। कुछ पदार्थों या पराबैंगनी किरणों के प्रभाव में, दो अम्लों के बीच एक संतुलन स्थापित हो जाता है; गर्म होने पर (~ 150? C), इसे अधिक स्थिर की ओर स्थानांतरित कर दिया जाता है ट्रांस-आइसोमर।

7.2. रचना

एक साधारण सी-सी बांड के आसपास, मुक्त रोटेशन संभव है, जिसके परिणामस्वरूप अणु अंतरिक्ष में विभिन्न रूप ले सकता है। इसे एथेन (I) और (II) के स्टीरियोकेमिकल फ़ार्मुलों में देखा जा सकता है, जहाँ रंगीन CH समूह 3 दूसरे सीएच समूह के सापेक्ष भिन्न रूप से स्थित है 3.

एक सीएच समूह घुमाएं 3 दूसरे के सापेक्ष विन्यास में गड़बड़ी किए बिना होता है - केवल अंतरिक्ष में हाइड्रोजन परमाणुओं की पारस्परिक व्यवस्था में परिवर्तन होता है।

अणु की ज्यामितीय आकृतियाँ जो -आबंधों के चारों ओर घूर्णन करके एक-दूसरे में परिवर्तित हो जाती हैं, संरूपण कहलाती हैं।

इसके अनुसार गठनात्मकआइसोमर्स स्टीरियोइसोमर्स होते हैं, जिसके बीच का अंतर अणु के अलग-अलग हिस्सों के -बॉन्ड के आसपास घूमने के कारण होता है।

गठनात्मक आइसोमर्स को आमतौर पर एक व्यक्तिगत अवस्था में अलग नहीं किया जा सकता है। अणु के विभिन्न संघटनों का एक दूसरे में संक्रमण बंधों को तोड़े बिना होता है।

7.2.1. चक्रीय यौगिकों की रचनाएँ

सीसी बांड के साथ सबसे सरल यौगिक ईथेन है; इसके कई अनुरूपणों में से दो पर विचार करें। उनमें से एक में (चित्र। 7.5, ए) दो सीएच समूहों के हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच की दूरी 3 इसलिए, सबसे छोटा, एक दूसरे के विपरीत स्थित C-H बंध प्रतिकर्षित होते हैं। इससे अणु की ऊर्जा में वृद्धि होती है, और इसके परिणामस्वरूप, इस संरचना की कम स्थिरता होती है। सी-सी बॉन्ड के साथ देखने पर, यह देखा जा सकता है कि प्रत्येक कार्बन परमाणु के तीन सी-एच बॉन्ड जोड़े में एक दूसरे को "ढाल" देते हैं। इस रचना को कहा जाता है अस्पष्ट।

चावल। 7.5.परिरक्षित (ए, बी)और बाधित (में, जी)ईथेन अनुरूपता

ईथेन के एक अन्य संरूपण में, जो CH . में से किसी एक के घूमने पर उत्पन्न होता है 3 60 पर? (देखिए चित्र 7.5, c), दो मिथाइल समूहों के हाइड्रोजन परमाणु एक दूसरे से अधिकतम दूरी पर हैं। इस मामले में, सी-एच बांड के इलेक्ट्रॉनों का प्रतिकर्षण न्यूनतम होगा, इस तरह की रचना की ऊर्जा भी न्यूनतम होगी। यह अधिक स्थिर रचना कहलाती है बाधित।दोनों अनुरूपताओं की ऊर्जा में अंतर छोटा है और ~ 12 kJ / mol की मात्रा है; वह तथाकथित परिभाषित करता है रोटेशन के लिए ऊर्जा बाधा।

न्यूमैन के प्रक्षेपण सूत्र। इन सूत्रों (अधिक सरलता से - न्यूमैन का प्रक्षेपण) का उपयोग एक विमान पर अनुरूपता का प्रतिनिधित्व करने के लिए किया जाता है। एक प्रक्षेपण का निर्माण करने के लिए, अणु को कार्बन परमाणुओं में से एक की तरफ से उसके पड़ोसी कार्बन परमाणु के साथ बंधन के साथ माना जाता है, जिसके चारों ओर घूर्णन होता है। प्रक्षेपित करते समय, प्रेक्षक के निकटतम कार्बन परमाणु से हाइड्रोजन परमाणुओं (या, सामान्य स्थिति में, अन्य पदार्थों के लिए) के तीन बंधन 120 ° के कोणों के साथ तीन-बिंदु वाले तारे के रूप में व्यवस्थित होते हैं। प्रेक्षक से दूर (अदृश्य) कार्बन परमाणु को एक वृत्त के रूप में दर्शाया गया है, जिससे वह भी 120 के कोण पर है? तीन कनेक्शन निकलते हैं। न्यूमैन के अनुमान ग्रहण का एक दृश्य प्रतिनिधित्व भी देते हैं (चित्र 7.5, बी देखें) और बाधित (चित्र। 7.5, डी देखें) अनुरूपता।

सामान्य परिस्थितियों में, एथेन की रचनाएँ आसानी से एक-दूसरे में बदल जाती हैं, और कोई अलग-अलग अनुरूपताओं के सांख्यिकीय सेट की बात कर सकता है जो ऊर्जा में थोड़ा भिन्न होते हैं। व्यक्तिगत रूप से और भी अधिक स्थिर रचना को अलग करना असंभव है।

अधिक जटिल अणुओं में, अन्य परमाणुओं या समूहों के साथ पड़ोसी कार्बन परमाणुओं में हाइड्रोजन परमाणुओं के प्रतिस्थापन से उनका पारस्परिक प्रतिकर्षण होता है, जो संभावित ऊर्जा में वृद्धि को प्रभावित करता है। तो, ब्यूटेन अणु में, ग्रहण की गई रचना कम से कम लाभप्रद होगी, और सबसे दूर सीएच 3 समूहों के साथ बाधित रचना सबसे अधिक लाभप्रद होगी। इन अनुरूपताओं की ऊर्जा के बीच का अंतर ~ 25 kJ / mol है।

जैसे-जैसे अल्केन्स में कार्बन श्रृंखला लंबी होती जाती है, प्रत्येक सी-सी बॉन्ड के चारों ओर घूमने की संभावनाओं के विस्तार के परिणामस्वरूप अनुरूपताओं की संख्या तेजी से बढ़ती है; इसलिए, अल्केन्स की लंबी कार्बन श्रृंखला कई अलग-अलग रूप ले सकती है, उदाहरण के लिए, ज़िगज़ैग ( I), अनियमित (II), और केलेट (III)।

एक ज़िगज़ैग रचना को प्राथमिकता दी जाती है, जिसमें न्यूमैन प्रोजेक्शन में सभी सी - सी बॉन्ड 180 ° के कोण का निर्माण करते हैं, जैसा कि ब्यूटेन की बाधित रचना में होता है। उदाहरण के लिए, लंबी-श्रृंखला वाले पामिटिक सी 15 एच 31 सीओओएच और स्टीयरिक सी 17 एच 35 सीओओएच एसिड के टुकड़े एक ज़िगज़ैग संरचना में (चित्र। 7.6) कोशिका झिल्ली के लिपिड का हिस्सा हैं।

चावल। 7.6.स्टीयरिक एसिड का कंकाल सूत्र (ए) और आणविक मॉडल (बी)

एक पंजा जैसी रचना (III) में, कार्बन परमाणु जो एक दूसरे से दूसरे अनुरूपण में दूर होते हैं, एक दूसरे के पास पहुंचते हैं। यदि पर्याप्त रूप से निकट दूरी पर कार्यात्मक समूह हैं, उदाहरण के लिए एक्स और वाई, एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम हैं, तो इंट्रामोल्युलर प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप यह एक चक्रीय उत्पाद के गठन की ओर ले जाएगा। ऐसी प्रतिक्रियाएं काफी व्यापक हैं, जो थर्मोडायनामिक रूप से स्थिर पांच- और छह-सदस्यीय छल्ले के गठन के लाभ से जुड़ी हैं।

7.2.2. छह-सदस्यीय रिंग कन्फर्मेशन

साइक्लोहेक्सेन अणु एक सपाट षट्भुज नहीं है, क्योंकि एक सपाट संरचना में, कार्बन परमाणुओं के बीच बंधन कोण 120 ° होगा, अर्थात, 109.5 ° के सामान्य बंधन कोण से काफी विचलन होगा, और सभी हाइड्रोजन परमाणु एक प्रतिकूल ग्रहण की स्थिति में थे। इससे चक्र अस्थिरता पैदा होगी। वास्तव में, छह-सदस्यीय चक्र सभी चक्रों में सबसे स्थिर है।

कार्बन परमाणुओं के बीच -बॉन्ड के आसपास आंशिक रोटेशन के परिणामस्वरूप साइक्लोहेक्सेन की विभिन्न रचनाएँ उत्पन्न होती हैं। कई नॉनप्लानर कन्फर्मेशन में से, सबसे ऊर्जावान रूप से अनुकूल कंफर्मेशन है आर्मचेयर(चित्र। 7.7), क्योंकि इसमें CC बंधों के बीच सभी बंध कोण ~ 110 ° के बराबर होते हैं, और पड़ोसी कार्बन परमाणुओं पर हाइड्रोजन परमाणु एक-दूसरे का निरीक्षण नहीं करते हैं।

एक गैर-प्लानर अणु में, कोई केवल पारंपरिक रूप से हाइड्रोजन परमाणुओं की व्यवस्था के बारे में बात कर सकता है "विमान के ऊपर और नीचे।" इसके बजाय, अन्य शब्दों का उपयोग किया जाता है: चक्र की समरूपता के ऊर्ध्वाधर अक्ष के साथ निर्देशित लिंक (चित्र 7.7 में, एरंग में दिखाया गया) कहा जाता है AXIAL(ए), और चक्र से उन्मुख कनेक्शन (जैसे कि भूमध्य रेखा के साथ, ग्लोब के सादृश्य द्वारा) कहलाते हैं भूमध्यरेखीय(इ)।

रिंग में एक प्रतिस्थापन की उपस्थिति में, प्रतिस्थापक की भूमध्यरेखीय स्थिति के साथ रचना अधिक अनुकूल होती है, जैसे कि मिथाइलसाइक्लोहेक्सेन (चित्र। 7.8) की रचना (I)।

मिथाइल समूह की अक्षीय व्यवस्था के साथ संरचना की कम स्थिरता (II) का कारण है 1,3-द्विअक्षीय प्रतिकर्षणसीएच समूह 3 और H परमाणु 3 और 5 की स्थिति में हैं। इसमें

चावल। 7.7.कुर्सी संरचना में साइक्लोहेक्सेन:

ए- कंकाल सूत्र; बी- बॉल-एंड-स्टिक मॉडल

चावल। 7.8.मिथाइलसाइक्लोहेक्सेन अणु का चक्र उलटा (सभी हाइड्रोजन परमाणु नहीं दिखाए जाते हैं)

मामले में, चक्र तथाकथित के अधीन है उलटा,अधिक स्थिर रचना ग्रहण करना। प्रतिकर्षण विशेष रूप से साइक्लोहेक्सेन डेरिवेटिव में भारी समूहों के स्थान 1 और 3 के साथ बहुत अच्छा है।

प्रकृति में, साइक्लोहेक्सेन श्रृंखला के कई व्युत्पन्न हैं, जिनमें से हेक्साटोमिक अल्कोहल एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं - इनोसिटोल।उनके अणुओं में असममित केंद्रों की उपस्थिति के कारण, इनोसिटॉल्स कई स्टीरियोइसोमर्स के रूप में मौजूद होते हैं, जिनमें से सबसे व्यापक मायोइनोसाइटिस।मायो-इनोसिटोल अणु में एक स्थिर कुर्सी संरचना होती है, जिसमें छह में से पांच ओएच समूह भूमध्यरेखीय स्थिति में होते हैं।

फिशर की प्रणाली ने एक समय में अमीनो एसिड और शर्करा से उत्पन्न होने वाले प्राकृतिक यौगिकों की एक बड़ी संख्या में तार्किक और सुसंगत स्टीरियोकेमिकल सिस्टमैटिक्स बनाना संभव बना दिया। इस प्रणाली में एनैन्टीओमर का सापेक्ष विन्यास रासायनिक सहसंबंध द्वारा निर्धारित किया गया था, अर्थात। किसी दिए गए अणु से रासायनिक प्रतिक्रियाओं के अनुक्रम के माध्यम से डी- या एल-ग्लिसरिक एल्डिहाइड में जाने से जो असममित कार्बन परमाणु को प्रभावित नहीं करता है (विवरण के लिए धारा 8.5 देखें)। उसी समय, यदि अणु, जिसका विन्यास स्थापित किया जाना था, ग्लिसराल्डिहाइड से इसकी संरचना में बहुत भिन्न था, तो रासायनिक साधनों द्वारा ग्लिसराल्डिहाइड के साथ इसके विन्यास को सहसंबद्ध करना बहुत बोझिल होगा। इसके अलावा, डी-या एल-श्रृंखला के लिए कॉन्फ़िगरेशन का असाइनमेंट हमेशा स्पष्ट नहीं था। उदाहरण के लिए, डी-ग्लिसरिक एल्डिहाइड, सिद्धांत रूप में, ग्लिसरिक एसिड में परिवर्तित किया जा सकता है, फिर डायज़ोमेथेन की क्रिया द्वारा मिथाइल एस्टर में, और फिर प्राथमिक अल्कोहल फ़ंक्शन के चयनात्मक ऑक्सीकरण द्वारा और डायज़ोइथेन के साथ हाइड्रोक्सीमेलोनिक एसिड के मिथाइल एथिल एस्टर में एस्टरीफिकेशन द्वारा ( XXV)। ये सभी प्रतिक्रियाएं चिरल केंद्र को प्रभावित नहीं करती हैं और इसलिए हम कह सकते हैं कि डायस्टर XXV डी-श्रृंखला से संबंधित है।

यदि पहला एस्टरीफिकेशन डायज़ोइथेन के साथ किया जाता है, और दूसरा डायज़ोमीथेन के साथ किया जाता है, तो डायस्टर XXVI प्राप्त किया जाएगा, जिसे उसी कारण से डी-सीरीज़ के लिए भी जिम्मेदार ठहराया जाना चाहिए। वास्तव में, यौगिक XXV और XXVI एनैन्टीओमर हैं; वे। कुछ डी- और अन्य एल-सीरीज़ के हैं। इस प्रकार, असाइनमेंट इस बात पर निर्भर करता है कि कौन सा एस्टर समूह, CO 2 Et या CO 2 Me, को "मुख्य" के रूप में मान्यता प्राप्त है।

फिशर सिस्टम की संकेतित सीमाएं, साथ ही तथ्य यह है कि एक एक्स-रे विवर्तन विधि 1951 में एक चिरल केंद्र के आसपास समूहों की सही व्यवस्था का निर्धारण करने के लिए प्रकट हुई, जिसके कारण 1966 में एक नई, अधिक कठोर और सुसंगत प्रणाली का निर्माण हुआ। स्टीरियोइसोमर्स का वर्णन करने के लिए, जिन्हें R, S-नामावली Cahn-Ingold-Prelog (KIP) या अनुक्रमिक पूर्वता के नियमों के रूप में जाना जाता है। इस प्रणाली ने अब व्यावहारिक रूप से फिशर के डी, एल-सिस्टम को हटा दिया है (बाद वाला, हालांकि, अभी भी कार्बोहाइड्रेट और अमीनो एसिड के लिए उपयोग किया जाता है)। इंस्ट्रूमेंटेशन सिस्टम में, विशेष डिस्क्रिप्टर आर- या एस- को सामान्य रासायनिक नाम में जोड़ा जाता है, सख्ती से और स्पष्ट रूप से पूर्ण विन्यास का निर्धारण करता है।

Xabcd प्रकार का एक यौगिक लें जिसमें एक असममित केंद्र X हो। इसके विन्यास को स्थापित करने के लिए, X परमाणु में चार प्रतिस्थापनों को क्रमांकित किया जाना चाहिए और पूर्वता के घटते क्रम में एक पंक्ति में व्यवस्थित किया जाना चाहिए (नीचे देखें), अर्थात। 1> 2> 3> 4. सबसे कनिष्ठ डिप्टी (संख्या 4 द्वारा इंगित) से सबसे दूर की ओर से पर्यवेक्षक द्वारा कर्तव्यों पर विचार किया जाता है। यदि, इस मामले में, घटती पूर्वता की दिशा 1  2 3 दक्षिणावर्त गति के साथ मेल खाती है, तो इस असममित केंद्र के विन्यास को प्रतीक R (लैटिन रेक्टस से - दाएं) और यदि वामावर्त - प्रतीक द्वारा दर्शाया गया है एस (भयावह - बाएं)।

अनुक्रमिक वरीयता के कुछ नियम यहां दिए गए हैं जो कि चिरल यौगिकों के भारी बहुमत पर विचार करने के लिए पर्याप्त हैं।

1) उच्च परमाणु संख्या वाले परमाणुओं को प्राथमिकता दी जाती है। यदि संख्याएं समान हैं (आइसोटोप के मामले में), तो उच्चतम परमाणु द्रव्यमान वाला परमाणु सबसे पुराना माना जाता है। सबसे छोटा "डिप्टी" अकेला इलेक्ट्रॉन युग्म है। इस प्रकार, पंक्ति में वरिष्ठता बढ़ जाती है: एकाकी जोड़ी< H < D < T < Li < B < C < N < O < F < Si < P

2) यदि दो, तीन या सभी चार समान परमाणु सीधे एक असममित परमाणु से जुड़े होते हैं, तो क्रम दूसरे बेल्ट के परमाणुओं के अनुसार स्थापित होता है, जो अब चिरल केंद्र से नहीं जुड़े होते हैं, लेकिन उन परमाणुओं के साथ जो समान होते हैं वरीयता उदाहरण के लिए, अणु XXVII में, सीएच 2 ओएच और (सीएच 3) 2 सीएच समूहों के पहले परमाणु के लिए प्राथमिकता स्थापित नहीं की जा सकती है, लेकिन सीएच 2 ओएच को प्राथमिकता दी जाती है, क्योंकि ऑक्सीजन की परमाणु संख्या कार्बन से अधिक होती है। सीएच 2 ओएच समूह पुराना है, इस तथ्य के बावजूद कि इसमें केवल एक ऑक्सीजन परमाणु कार्बन परमाणु से जुड़ा होता है, और सीएच (सीएच 3) 2 समूह में दो कार्बन परमाणु होते हैं। यदि समूह में दूसरे परमाणु समान हैं, तो क्रम तीसरे बेल्ट के परमाणुओं द्वारा निर्धारित किया जाता है, आदि।

यदि इस तरह की प्रक्रिया से एक स्पष्ट पदानुक्रम का निर्माण नहीं होता है, तो इसे केंद्रीय परमाणु से बढ़ती दूरी पर जारी रखा जाता है, अंत में, मतभेदों का सामना करना पड़ता है और सभी चार प्रतिस्थापन अभी भी अपनी वरिष्ठता प्राप्त करते हैं। उसी समय, वरिष्ठता अनुमोदन के किसी एक चरण में एक या दूसरे डिप्टी द्वारा प्राप्त किसी भी वरीयता को अंतिम माना जाता है और बाद के चरणों में इसका पुनर्मूल्यांकन नहीं किया जा सकता है। यदि अणु में शाखा बिंदु मिलते हैं, तो सर्वोच्च प्राथमिकता आणविक श्रृंखला के साथ प्राथमिकता प्रक्रिया जारी रखी जानी चाहिए। एक या दूसरे केंद्रीय परमाणु की वरिष्ठता स्थापित करते समय, इससे जुड़े उच्चतम वरिष्ठता के अन्य परमाणुओं की संख्या निर्णायक महत्व रखती है। उदाहरण के लिए, सीसीएल 3> सीएचसीएल 2> सीएच 2 सीएल।

3) औपचारिक रूप से, यह माना जाता है कि हाइड्रोजन को छोड़कर सभी परमाणुओं की संयोजकता 4 है। यदि किसी परमाणु की वास्तविक संयोजकता कम है (उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, सल्फर), तो यह माना जाता है कि इस परमाणु में 4- n (जहाँ n वास्तविक संयोजकता है) तथाकथित फैंटम सरोगेट्स, जिन्हें एक शून्य अनुक्रम संख्या दी गई है और उन्हें स्थानापन्नों की सूची में अंतिम स्थान दिया गया है। तदनुसार, डबल और ट्रिपल बॉन्ड वाले समूहों को प्रस्तुत किया जाता है जैसे कि उन्हें दो या तीन साधारण बॉन्ड में विभाजित किया गया हो। उदाहरण के लिए, सी = सी डबल बॉन्ड का प्रतिनिधित्व करते समय, प्रत्येक परमाणु को दो कार्बन परमाणुओं से बंधे माना जाता है, और इन कार्बन परमाणुओं में से दूसरे को तीन प्रेत प्रतिस्थापन माना जाता है। एक उदाहरण के रूप में, समूहों के प्रतिनिधित्व पर विचार करें -सीएच = सीएच 2, -सीएचओ, -सीओओएच, -सीसीएच, और -सी 6 एच 5। ये विचार इस प्रकार हैं।

इन सभी समूहों में पहले परमाणु (एच, सी, सी), (एच, ओ, ओ), (ओ, ओ, ओ), (सी, सी, सी) और (सी, सी, सी) से जुड़े हैं। क्रमश। यह जानकारी COOH समूह को पहले स्थान पर (सबसे पुराना), CHO समूह को दूसरे स्थान पर और -CH = CH 2 समूह को अंतिम (पांचवें) स्थान पर रखने के लिए पर्याप्त है, क्योंकि कम से कम एक ऑक्सीजन परमाणु की उपस्थिति होती है। तीन कार्बन परमाणुओं की उपस्थिति के लिए बेहतर है। और -С 6 5 समूहों की सापेक्ष पूर्वता के बारे में निष्कर्ष निकालने के लिए, आपको श्रृंखला के साथ आगे जाने की आवश्यकता है। सी 6 एच 5 समूह में (सी, सी, सी) प्रकार के दो कार्बन परमाणु (सी, सी, एच) से बंधे हैं, और तीसरा परमाणु (ओ, ओ, ओ) प्रकार का है। समूह में केवल एक समूह (C, C, H) होता है, लेकिन दो समूह (O, O, O) होते हैं। इसलिए, 6 Н 5, से बड़ा है, अर्थात। वरिष्ठता के क्रम में, पांच संकेतित समूह पंक्ति में होंगे: COOH> CHO> C 6 H 5> CCH> CH = CH 2।

सबसे आम प्रतिस्थापन की वरिष्ठता तालिका से निर्धारित की जा सकती है। 8-2, जिसमें पारंपरिक संख्या का अर्थ उच्च वरिष्ठता है।

तालिका 8.2।

कान-इंगोल्ड-प्रीलोग के अनुसार कुछ समूहों की वरिष्ठता

अनुक्रमिक प्राथमिकता नियमों को जानबूझकर फिशर की प्रारंभिक वर्गीकरण के जितना संभव हो सके माना जाता था, क्योंकि यह एक भाग्यशाली संयोग था कि डी-ग्लिसराल्डिहाइड में वास्तव में कॉन्फ़िगरेशन था जिसे शुरुआत में मनमाने ढंग से सौंपा गया था। नतीजतन, अधिकांश डी-केंद्र और, जो बहुत महत्वपूर्ण है, ग्लिसराल्डिहाइड में ही (आर) -कॉन्फ़िगरेशन होता है, और एल-स्टीरियोइसोमर्स आमतौर पर (एस) -सीरीज से संबंधित होते हैं।

अपवादों में से एक एल-सिस्टीन है, जो (आर) -श्रृंखला से संबंधित है, क्योंकि सल्फर, वरिष्ठता के नियमों के अनुसार, ऑक्सीजन के लिए बेहतर है। इंस्ट्रूमेंटेशन सिस्टम में अणुओं के बीच आनुवंशिक संबंध को ध्यान में नहीं रखा जाता है। यह सिस्टम केवल ज्ञात पूर्ण कॉन्फ़िगरेशन वाले कनेक्शन पर लागू किया जा सकता है। यदि कॉन्फ़िगरेशन अज्ञात है, तो कनेक्शन को इसके रोटेशन के संकेत द्वारा आवश्यक रूप से चित्रित किया जाना चाहिए।

अनुक्रमिक वरीयता नियम असंतृप्त यौगिकों के ज्यामितीय आइसोमर्स के विवरण पर भी लागू होते हैं। वरिष्ठता स्थापित करते समय एक से अधिक बांड के प्रत्येक छोर पर स्थानापन्न पर अलग से विचार किया जाना चाहिए। यदि उच्च प्राथमिकता वाले प्रतिस्थापन दोहरे बंधन के एक ही तरफ स्थित हैं, तो यौगिक को उपसर्ग Z - (जर्मन ज़ुसमेन से - एक साथ) सौंपा गया है, और यदि विपरीत पक्षों पर, तो उपसर्ग E (एंटगेजेन - विपरीत)। (जेड, ई) - अध्याय 5 में एल्केन्स के नामकरण पर विचार किया गया था। नीचे (Z, E) - पदनामों का उपयोग करके संरचनाओं को निर्दिष्ट करने के उदाहरण दिए गए हैं।

अंतिम उदाहरण से पता चलता है कि Z - कॉन्फ़िगरेशन के साथ लिंक को मुख्य श्रृंखला में शामिल करने का अधिमान्य अधिकार है। (आर, एस) - अक्षीय चिरायता वाले यौगिकों के लिए अंकन का उपयोग किया जा सकता है। कॉन्फ़िगरेशन असाइनमेंट के लिए, न्यूमैन के प्रक्षेपण को चिरल अक्ष के लंबवत विमान पर दिखाया गया है, और फिर एक अतिरिक्त नियम लागू किया जाता है, जिसके अनुसार पर्यवेक्षक के निकटतम अक्ष के अंत में प्रतिस्थापन को प्रतिस्थापन की तुलना में उच्च प्राथमिकता माना जाता है। धुरी के बहुत दूर। फिर अणु का विन्यास पहले से दूसरे और फिर तीसरे लिगैंड में घटती वरिष्ठता के सामान्य क्रम में प्रतिस्थापकों को दक्षिणावर्त या वामावर्त को दरकिनार करने की दिशा से निर्धारित होता है। यह नीचे 1,3-एलेंडिकारबॉक्सिलिक और 2,2-आयोडाइड-डिपेनिल-6,6-डाइकारबॉक्सिलिक एसिड के लिए सचित्र है।

अनुक्रमिक पूर्वता नियम को भी तलीय और पेचदार चिरल अणुओं के लिए विकसित किया गया है।

फिशर अनुमानों का उपयोग करके कनेक्शनों का चित्रण करके, आप स्थानिक मॉडल के निर्माण के बिना आसानी से कॉन्फ़िगरेशन को परिभाषित कर सकते हैं। सूत्र लिखा जाना चाहिए ताकि जूनियर डिप्टी सबसे नीचे हो; यदि, इस मामले में, शेष प्रतिस्थापन को पूर्वता के घटते क्रम में दक्षिणावर्त व्यवस्थित किया जाता है, तो यौगिक को (R) - पंक्ति में, और यदि वामावर्त, तो (S) - पंक्ति में, उदाहरण के लिए:

यदि छोटा समूह सबसे नीचे नहीं है, तो इसे निचले समूह के साथ बदल दिया जाना चाहिए, लेकिन यह याद रखना चाहिए कि इस मामले में कॉन्फ़िगरेशन उलट है।