에피 머은 입체 이성질체 된 공간적 구성에서의 키랄 중심의 상이의 온; 모든 achiral 중심이 다른 구성을 가지며 서로 겹쳐 질 수없는 한 쌍의 거울 이미지를 나타내는 거울상 이성질체와 달리.
나머지 부분 입체 이성질체 (예 : 기하 이성질체)는 서로 다른 구성을 가진 두 개 이상의 중심을 가질 수 있습니다. 따라서 많은 비율의 입체 이성질체가 부분 입체 이성질체입니다. 에피 머는 훨씬 적지 만 그 이유는 아니지만 덜 중요합니다.
출처 : Gabriel Bolívar
문자 A, B, C 및 D (위 이미지)에 연결된 검은 원자 골격이있는 구조를 가정합니다. 점선은 거울을 나타내며, 모든 키랄 중심이 동일한 구성을 갖기 때문에 위의 분자 쌍이 거울상 이성질체가 아님을 보여줍니다. B와 D 문자에 연결된 첫 번째 중앙을 제외하고.
왼쪽의 분자는 문자 D가 오른쪽을 향하고, 분자 문자 D는 오른쪽을 향하고 있습니다. 각각의 구성이 무엇인지 알아 보려면 Cahn-Ingold-Prelog 시스템 (RS)을 사용하십시오.
에피 머의 특성
에피 머의 주요 특징은 오로지 비키 랄 (또는 입체) 중심에 있습니다. D와 B의 공간 방향을 변경하면 더 안정되거나 불안정한 컨 포머가 발생할 수 있습니다. 즉, 단일 결합의 회전으로 인해 두 개의 원자 또는 부피가 큰 원자 그룹이 만나거나 멀어집니다.
이러한 관점에서 하나의 에피 머는 다른 에피 머보다 훨씬 더 안정적 일 수 있습니다. 링크를 회전시켜 더 안정된 구조를 생성하는 것은 평형 상태에서 형성되는 경향이 가장 큰 에피 머가 될 것입니다.
문자로 돌아 가면 D와 B는 매우 부피가 크고 C는 작은 원자입니다. 따라서 처음 두 센터의 왼쪽에있는 D와 C가 입체 장애가 적기 때문에 오른쪽의 에피 머가 더 안정적입니다.
현미경 적으로 이것은 고려되는 에피 머 쌍의 특성이됩니다. 그러나 거시적으로는 차이가 강조되어 예를 들어 융점, 굴절률, NMR 스펙트럼 (다른 많은 특성에 추가)이 달라집니다.
그러나 생물학 및 효소 촉매 반응 분야에서는 에피 머가 훨씬 더 다른 부분입니다. 하나는 신체에 의해 대사 될 수있는 반면 다른 하나는 그렇지 않습니다.
훈련
에피 머는 어떻게 형성됩니까? 에피 머화라는 화학 반응을 통해. 두 에피 머의 안정성이 크게 다르지 않으면 에피 머화의 평형이 설정되며 이는 상호 전환에 지나지 않습니다.
EpA <=> EpB
EpA가 에피 머 A이고 EpB가 에피 머 B 인 경우. 그들 중 하나가 다른 것보다 훨씬 더 안정하면 더 높은 농도를 갖게되며 돌연변이로 알려진 원인이됩니다. 즉, 편광 된 광선의 방향을 변경할 수 있습니다.
Epimerization은 평형이 아니므로 되돌릴 수 없습니다. 이러한 경우, EpA / EpB 부분 입체 이성질체의 라 세미 혼합물이 얻어진다.
에피 머의 합성 경로는 관련된 시약, 반응 매질 및 공정 변수 (촉매 사용, 압력, 온도 등)에 따라 다릅니다.
이러한 이유로 각 에피 머 쌍의 형성은 다른 것에서 개별적으로 연구되어야합니다. 각각 고유 한 화학적 메커니즘과 시스템을 가지고 있습니다.
호변 이성화
모든 에피 머 형성 과정 중에서, 두 부분 입체 이성질체의 호변 이성질체 화가 일반적인 예로 간주 될 수 있습니다.
이것은 분자가 케톤 (C = O) 또는 에놀 (C-OH) 형태를 채택하는 평형으로 구성됩니다. 케톤 형태가 재 변환되면 카보 닐 그룹 (키랄 인 경우)에 인접한 탄소의 구성이 변하여 한 쌍의 에피 머가 생성됩니다.
위에서 언급 한 예는 cis-decalone 및 trans-decalone 쌍입니다.
출처 : Wikimedia Commons의 Jü
cis-decalone의 구조는 위에 나와 있습니다. H 원자는 두 고리의 맨 위에 있습니다. 트랜스 데칼 론에서는 하나는 고리 위에 있고 다른 하나는 아래에 있습니다. C = O 그룹의 왼쪽에있는 탄소는 키랄 중심이므로 에피 머를 구별하는 탄소입니다.
예
포도당 아노 머
출처 : Wikimedia Commons의 miguelferig
위 이미지에는 D- 포도당의 두 아노 머 인 α와 β의 푸라 누스 고리가 있습니다. 고리에서 탄소 1의 OH 그룹은 인접한 OH와 같은 방향, α 아노 머 또는 β 아노 머에서와 같이 반대 방향에서 발견되는 것을 볼 수 있습니다.
두 anomer의 Fisher 투영 (이미지 오른쪽)은 그 자체가 anomer 인 두 에피 머의 차이를 더욱 명확하게 만듭니다. 그러나 두 개의 α anomer는 다른 탄소 중 하나에서 서로 다른 공간 구성을 가질 수 있으므로 에피 머가 될 수 있습니다.
α anomer에 대한 Fisher 투영의 C-1에서 OH 그룹은 오른쪽으로 "보여지고", β anomer에서는 왼쪽으로 "보여집니다".
멘톨의 이성질체
출처 : Roland Mattern, Wikimedia Commons를 통해
이미지는 멘톨 분자의 모든 입체 이성질체를 보여줍니다. 각 열은 한 쌍의 거울상 이성질체를 나타내며 (주의 깊게 관찰) 행은 부분 입체 이성질체에 해당합니다.
그래서 에피 머는 무엇입니까? 단일 탄소의 공간적 위치가 거의 다르지 않은 것이어야합니다.
(+)-멘톨 및 (-)-네오 이소 멘톨은 에피 머이며, 또한 부분 입체 이성체 (동일한 열에 있지 않음)입니다. 자세히 살펴보면 -OH 및 -CH 3 그룹 모두 평면 (고리 위)에서 벗어나지 만 (-)-네오 이소 멘톨에서는 이소 프로필 그룹도 평면에서 벗어납니다.
(+)-멘톨은 (-)-네오 이소 멘톨뿐만 아니라 (+)-네오 멘톨의 에피 머입니다. 후자는 -CH 3 그룹 이 평면 아래를 가리키는 점 에서만 다릅니다 . 다른 에피 머는 다음과 같습니다.
-(-)-이소 멘톨 및 (-)-네오 멘톨
-(+)-이소 멘톨 및 (+)-네오 멘톨
-(+)-네오 이소 멘톨 및 (-)-네오 멘톨
-(+)-네오 멘톨 및 (-)-네오 이소 멘톨
이러한 입체 이성질체는 에피 머의 개념을 명확히하기위한 실용적인 예를 나타내며, 다양한 부분 입체 이성질체에서 많은 부분이 하나의 비대칭 또는 키랄 탄소로만 분화 할 수 있음을 알 수 있습니다.
참고 문헌
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