이성질체는 유기 화학의 주요 영역 중 하나입니다. 이성질체의 두 가지 유형은 구조적 이성질체와 입체 소성기입니다. 키랄성의 개념은 stertoisomerism 에 의해 온다 . 구조적 이성질체와는 달리, 입체 소성기는 원자의 동일한 구성이지만 다른 공간 배열을 갖는 분자를 포함한다. chirality 거울 이미지는 분자와 함께 감독 할 수 없다고 말하는 분자의 특성입니다. 특정 분자의 키랄성은 해당 분자에 존재하는 키랄 중심에 의해 결정됩니다. 유기 화학에서 키랄 센터를 키랄 탄소라고합니다.
주요 영역을 다루었습니다
1. 키랄 탄소
- 정의, 특성
2. 키랄 탄소를 식별하는 방법
- 지방족 구조 및 고리 구조에서 키랄 탄소를 식별하는 방법
3. 키랄 탄소를 식별하는 것이 중요한 이유
주요 용어 :지방족 구조, 키랄성, 키랄 탄소, 키랄 센터, 고리 구조, 입체 소성기
키랄 탄소
키랄 탄소는 비대칭 탄소입니다. 탄소 원자는 최대 4 개의 결합을 가질 수 있습니다. 키랄 탄소는 4 개의 다른 그룹에 결합됩니다. 따라서 비대칭입니다. 탄소 원자는 키랄 탄소가 되려면 항상 SP 혼성화되어야합니다. 일반적으로 키랄 분자는 적어도 하나의 키랄 탄소를 함유합니다. SP 또는 SP2 혼성 탄소 원자는 π- 결합의 존재로 인해 주변에 4 개의 다른 그룹을 가질 수 없기 때문에 키랄이 될 수 없습니다.
하나 이상의 키랄 탄소 원자를 가진 분자는 하나의 키랄 탄소 당 2 개의 입체 이성질체를 갖는다. 따라서 이러한 종류의 분자는 2 개 이상의 입체 이성질체를 가질 수 있습니다. 예를 들어, 2 개의 키랄 탄소를 갖는 분자는 본질적으로 4 개의 입체 이성질체를 가지고 있으며, 각 키랄 탄소당 2 개.
키랄 탄소를 식별하는 방법
지방족 구조에서 키랄 탄소를 식별하는 방법
분자에 존재하는 키랄 탄소는 다음과 같이 두 단계로 식별 될 수 있습니다.
1 단계
중심의 키랄 탄소로 여겨지는 원자를 취하는 분자의 기하학을 결정하십시오.
-탄소 원자 주변의 형상이 사면체 인 경우 키랄 탄소 일 수 있습니다. 기하학이 사면체가 아닌 경우 achiral입니다.
2 단계
그 탄소 원자에 부착 된 네 그룹이 서로 다른지 여부를 결정하십시오.
-사면체 배열이있는 탄소 원자가 4 개의 다른 그룹에 부착되면 키랄 탄소입니다.
그림 1 :키랄 분자와 거울 이미지
위의 예에서 분자는 사면체 형상에 있고 중심 탄소 원자는 4 개의 다른 원자에 부착됩니다. 따라서 그 탄소는 키랄 탄소입니다.
링 구조에서 키랄 탄소를 식별하는 방법
치환이있는 고리 구조의 경우 탄소 원자의 키랄성은 다음과 같이 결정될 수 있습니다. 다음 예를 고려하십시오.
그림 2 :메틸 시클로 헥산
1 단계
먼저, 탄소 원자에 부착 된 그룹이 서로 다른지 여부를 결정하십시오. 그들이 다르면, 우리는 그것이 키랄 탄소라고 생각할 수 있습니다. 상기 이미지에서, 분자는 수소 원자와 동일한 탄소 원자에 부착 된 메틸기를 갖는다. 그러나 다른 두 그룹은 고리를 형성했다.
2 단계
링의 두 그룹을 링에 있지 않은 가상 그룹으로 변환합니다. 가장 쉬운 방법은 키랄 탄소와 왼쪽의 인접한 탄소 원자라고 가정하는 원자 사이의 결합을 깨는 것입니다. 그런 다음 오른쪽에서 인접한 본드를 끊고 다른 리간드처럼 상상해보십시오.
3 단계
이제 우리는 가정 된 키랄 탄소 원자가 키랄인지 achiral인지 여부를 결정할 수 있습니다. 상기 분자를 고려할 때, 두 가상 리간드는 고리 구조에 다른 치환이 없기 때문에 동일하다. 따라서 가정 된 탄소 원자는 achiral입니다.
키랄 탄소를 식별하는 것이 왜 중요한가
키랄 탄소의 식별은 분자가 키랄인지 achiral인지 여부를 설명합니다. 분자에 존재하는 키랄 카본의 수를 결정하는 것이 가질 수있는 입체 이성질체의 수를 나타내는 열쇠입니다. 이들 입체 이성질체는 분자와 감독 할 수 없다. 그러므로 그것은 헌법이 동일한 다른 분자에 대한 정보를 제공합니다.
요약
이 기사는 지방족 구조 또는 고리 구조의 분자에서 키랄 탄소 원자를 식별하는 방법을 설명합니다. 키랄 탄소의 존재는 입체 이성질체가 있음을 나타냅니다. 이것은 분자의 관계와 반응을 관찰하는 데 매우 중요합니다.
