المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
تنفيذ وتقييم خطة إعادة الهيكلة (إعداد خطة إعادة الهيكلة1)
2024-11-05
مـعاييـر تحـسيـن الإنـتاجـيـة
2024-11-05
نـسـب الإنـتاجـيـة والغـرض مـنها
2024-11-05
المـقيـاس الكـلـي للإنتاجـيـة
2024-11-05
الإدارة بـمؤشـرات الإنـتاجـيـة (مـبادئ الإنـتـاجـيـة)
2024-11-05
زكاة الفطرة
2024-11-05



Meso Compounds (Achiral Diastereomers)  
  
1785   05:53 مساءً   التاريخ: 28-12-2021
المؤلف : John D. Roberts and Marjorie C. Caserio
الكتاب أو المصدر : Basic Principles of Organic Chemistry : LibreTexts project
الجزء والصفحة : ........
القسم : علم الكيمياء / الكيمياء العضوية / مواضيع عامة في الكيمياء العضوية /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 1-12-2019 1220
التاريخ: 20-12-2021 1417
التاريخ: 25-5-2017 882
التاريخ: 2023-07-02 1058

Meso Compounds (Achiral Diastereomers)

All of the threonine stereoisomers 19-22 are chiral substances; that is, they are not identical with their mirror images. However, it is important to recognize that not all diastereomers are chiral. To illustrate this point, we return to the tartaric acids mentioned previously in connection is Pasteur's discoveries .

Reported physical properties of the stereoisomers of threonine, 2-amino-3-hydroxybutanoic acid.

Proceeding as we did for threonine, we can write four projection formulas for tartaric acid, 2,3-dihydroxybutanedioic acid, as shown by 23-26:

Figure 5-13.)

Newmann projections of tartaric acid and their mirror plane. Left: front and back O H groups are both pointing to the right (front group up and back group down). Mirror image separated by a mirror plane has both O H groups pointing to the left (front group up and back group down). Right: Front O H group is pointing up to the right and back O H group is pointing down and to the left. Mirror image separated by a mirror plane has front O H pointing up and to the left and back O H pointing down and to the right.

There are two pairs of mirror images 23a and 24a, as well as 25a and 26a. However, what will not be so immediately clear, but what you must verify for yourself is that 25a and 26a are, in fact, identical. This means that 25a and 26a are representations of a single achiral substance, identical with its mirror image. Substances that have chiral centers but are themselves achiral are called meso compounds.

The condition that makes possible the existence of meso compounds is an appropriate degree of molecular symmetry. There are several kinds of such molecular symmetry. In the case of projection formulas 25 (or 26) there is a plane of symmetry, which means that a plane can be placed through the molecule such that one half of the molecule is a mirror image of the other half. The mirror plane for meso-tartaric acid can be seen easily from its projection formulas 25b and 26b. These two formulas are superimposable if one is rotated 180o in the plane of the paper.

Two projections of tartaric acid. C O 2 H groups pointing up and down. Left: O H groups both pointing to the left. Right: O H groups both pointing to the left. Horizontal, dashed line indicating a mirror plane goes through both projections in between the two O H groups, splitting the projections in half.

The Newman representations 25a and 26a of meso-tartaric acid does not have a mirror plane. Why is it different from the Fischer projections in this respect? The reason is that the projection formulas represent a particular eclipsed conformation 27 of meso-tartaric acid that does have a mirror plane:

Eclipsed conformations of meso-tartaric acid. Left: sawhorse conformation; Both C O 2 H substituents are pointing down and both O H groups are pointed up, to the left diagonally. Right: Newmann projection of same molecule; both O H groups point to the left.

Therefore, if you are confronted with a particular sawhorse or Newman formula and you have to decide whether it represents a meso compound, the best procedure is to make a ball-and-stick model of the conformation and then rotate around the bonds to see if it can be brought into a conformation (staggered or eclipsed) that has a plane of symmetry (such as 27) or is identical with its mirror image.

As expected from our previous discussions diastereomers of tartaric acid have different physical properties (Table 5-2).

If you find yourself confused about the D,L and meso forms of tartaric acid, a simple analogy may help keep matters straight. Consider three sets of shoes. A right shoe beside a left shoe is a meso combination with a plane of symmetry. A left shoe next to a left shoe is not identical with, but is

the mirror image of, a right shoe next to a right shoe. None of the three combinations are identical. Each right or left shoe corresponds to a right or left configuration of a tartaric acid carbon so the three sets correspond to meso-, L-, and D-tartaric acid, respectively.

There is another symmetry test for meso configurations that is applicable to staggered conformations and can be illustrated with the tartaric acids. If you make models of 25a and 26a you will find that they are mirror images and identical but, as we have said, they have no plane of symmetry. In this conformation, the molecules do have a center of symmetry. Thus a line drawn at any angle through the midpoint of the central CC bond of 25a (or 26a) has an identical environment on each side of the midpoint. Another way of putting it is that each half of the molecule is the photographic image (i.e., reverse) of the other half. For a molecule with chiral centers, if its projection formula has a plane of symmetry or if we can find a rotational conformation with either a plane or center of symmetry, then it will be meso and achiral.

The idea that for every n chiral centers there can be 2n different configurations will be true only if none of the configurations has sufficient symmetry to be identical with its mirror image. For every meso form there will be one less pair of enantiomers and one less total number of possible configurations than is theoretically possible according to the number of chiral centers. At most, one meso compounds is possible for structures with four chiral centers. An example is offered by the meso forms of tetrahydroxyhexanedioic acid which, with four chiral atoms, have configurations 28 and 29:

55The same information can be obtained from projection formulas. You can see that projections 19 and 20 are mirror images and that 2021, or 22 can not be superimposed on 19. However, in some situations confusion can result in making such comparisons and it is important to be able to translate the projection formulas into ball-and-stick models or perspective drawings.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .