RASEMIK KARIŞIM: KIRALITE, ÖRNEKLER - KIMYA - 2025

Bir rasemik karışım veya rasemat bir eşit parçaya iki enantiyomerin oluşması ve buna bağlı optik açıdan aktif olmayan bir. Bu optik aktivite, çözümlerinizin, bir yönde içlerinden geçen polarize bir ışık demetini saat yönünde veya saat yönünün tersine döndürme yeteneğini ifade eder.

Bir enantiyomer, polarize ışığı, diyelim ki sola (sol elle) döndürme yeteneğine sahiptir, bu nedenle saf çözeltisi optik olarak aktif olacaktır. Ancak ışığı sağa döndüren (sağa döndürücü) enantiyomer buna eklenmeye başlarsa, inaktive olana kadar optik aktivitesi azalacaktır.

Etimolojinin ötesinde rasemik karışımlarla bir akrabalık paylaşan üzüm salkımları. Kaynak: Pexels.

Bu gerçekleştiğinde, eşit miktarlarda levorotator ve sağa sola çeviren enantiyomer olduğu söylenir; Bir molekül polarize ışığı sola döndürürse, onu sağa döndüren başka bir molekülle "karşılaştığında" etkisi hemen iptal olur. Ve bunun gibi. Bu nedenle rasemik bir karışımımız olacak.

Enantiyomerizmin ilk görüşü, tartarik asidin enantiyomerik kristallerinin bir karışımını (o zamanlar rasemik asit olarak adlandırılır) inceleyen Fransız kimyager Louis Pasteur tarafından 1848'de yapıldı. Bu asit, şarap yapımında kullanılan üzümlerden geldiği için bu karışım genel olarak tüm moleküller için uygulanmaya başlandı.

Ayakkabılar ve kiralite

İlk olarak, rasemik bir karışımın olması için, iki enantiyomerin (genellikle) olması gerekir; bu, her iki molekülün de kiral olduğunu ve ayna görüntülerinin üst üste bindirilemediğini gösterir. Bir çift ayakkabı bunu mükemmel bir şekilde gösteriyor: Sol ayakkabıyı sağ tarafa ne kadar bindirmeye çalışırsanız çalışın, asla uymayacaklar.

Sağ ayakkabı, diğer bir deyişle, polarize ışığı sola saptırır; sol ayakkabı sağa doğru hareket ederken. Ayakkabıların moleküller olduğu varsayımsal bir çözümde, sadece düz, kiral ayakkabılar varsa, bu optik olarak aktif olacaktır. Aynı şey, çözümde yalnızca sol ayakkabı varsa da olur.

Ancak, bin sağ ayakkabıyla karıştırılmış bin sol ayakkabı varsa, o zaman optik olarak da etkin olmayan bir rasemik karışım vardır, çünkü ışığın içinde geçirdiği sapmalar birbirini iptal eder.

Ayakkabılar yerine toplar, aşiral nesneler olsaydı, bunların rasemik karışımlarının var olması imkansız olurdu, çünkü bunlar enantiyomer çiftleri olarak bile var olamazlardı.

Örnekler

Tartarik asit

Tartarik asit enantiyomerleri. Kaynak: Dschanz

Tartarik aside dönersek, rasemik karışımı bilinen ilk karışımdı. Üstteki resim, her biri "sol" veya "sağ" morfolojik yüzlere sahip kristaller oluşturabilen iki enantiyomerini göstermektedir. Pasteur, mikroskop ve titiz bir çaba kullanarak bu enantiyomerik kristalleri birbirinden ayırmayı başardı.

L (+) ve D (-) enantiomerlerinin kristalleri ayrı ayrı polarize ışığı sırasıyla sağa veya sola çevirerek optik aktivite gösterir. Eşit molar oranlardaki her iki kristal de suda çözülürse, sonuç olarak optik olarak inaktif bir rasemik karışım elde edilecektir.

Her iki enantiomerin de iki kiral karbona (dört farklı ikame ile) sahip olduğuna dikkat edin. L (+) 'da, OH'ler, karbon iskeleti ve COOH gruplarının oluşturduğu düzlemin arkasında yer alır; D (-) 'de bu OH söz konusu düzlemin üzerindedir.

Tartarik asit sentezleyenler rasemik bir karışım elde edeceklerdir. L (+) enantiyomerini D (-) 'den ayırmak için, bu karışımın fraksiyonel kristalizasyon ile ayrılabilen diastereoizomerik tuzlar üretmek için bir kiral baz ile reaksiyona sokulduğu bir kiral çözünürlük gereklidir.

Kinin

Kinin molekülünün yapısal iskeleti. Kaynak: Benjah-bmm27.

Yukarıdaki örnekte, tartarik asitin rasemik bir karışımına atıfta bulunmak için genellikle (±) -tartarik asit olarak yazılır. Böylece, kinin durumunda (üstteki resim), (±) -kinin olacaktır.

Kininin izomerizmi karmaşıktır: on altı diastereoizomere yol açan dört kiral karbona sahiptir. İlginç bir şekilde, enantiyomerlerinin ikisi (biri düzlemin üstünde OH ve diğeri altında), diğer kiral karbonlarının (N atomlu bisiklondakiler) konfigürasyonlarında farklılık gösterdikleri için aslında diastereoizomerlerdir.

Şimdi, kinin stereoizomerlerinden hangisinin polarize ışığı sağa veya sola saptıracağını belirlemek zordur.

uyuşturucu bir ilaç

Talidomid enantiyomerleri. Kaynak: Aşı Uzmanı

Talidomidin enantiomerleri yukarıda gösterilmiştir. Sadece bir şiral karbona sahiptir: her iki halkayı birleştiren nitrojene bağlı olan (biri ftalimid ve diğeri gluteramid).

R enantiyomerinde (yatıştırıcı özelliklere sahip), ftalimid halkası (soldaki) düzlemin üzerine yönlendirilir; S enantiyomerinde ise (mutajenik özelliklere sahip), aşağıda.

İkisinden hangisinin ışığı sağa veya sola çevirdiği yüzde yüz bilinmemektedir. Bilinen şey, her iki enantiyomerin 1: 1 veya% 50'lik bir karışımının rasemik karışımı (±) -talidomid oluşturmasıdır.

Talidomidi sadece hipnotik bir yatıştırıcı olarak pazarlamak istiyorsanız, saf R enantiyomeri elde edilecek şekilde, onun rasemik karışımını daha önce bahsedilen kiral çözünürlüğe tabi tutmak zorunludur.

1,2-epoksipropan

1,2-epoksipropan enantiyomerler. Kaynak: Gabriel Bolívar.

Üstteki resimde 1,2-epoksipropan enantiyomer çiftine sahipsiniz. R enantiyomeri polarize ışığı sağa saptırırken, S enantiyomeri onu sola saptırır; yani, birincisi (R) - (+) - 1,2-epoksipropan ve ikincisi (S) - (-) - 1,2-epoksipropandır.

İkisinin rasemik karışımı yine 1: 1 veya% 50 oranında (±) -1,2-epoksipropan olur.

1-feniletilamin

1-Feniletilaminin enantiyomerleri. Kaynak: Gabriel Bolívar.

Yukarıda gösterilen, 1-Feniletilaminin iki enantiyomeri tarafından oluşturulan başka bir rasemik karışımdır. R enantiyomeri (R) - (+) - 1-Feniletilamindir ve S enantiyomeri (S) - (-) - 1-Feniletilamindir; bir metil grubunu, CH sahip ₃ aromatik halka düzleminin, ve bunun altındaki diğer işaret eden işaret.

Konfigürasyon R olduğunda, bazen enantiyomerin polarize ışığı sağa döndürdüğü gerçeğiyle çakıştığına dikkat edin; ancak her zaman geçerli değildir ve genel bir kural olarak alınamaz.

Son yorum

Rasemik karışımların varlığından veya olmamasından daha önemli olan, kiral çözünürlükleridir. Bu, özellikle adı geçen stereoizomerizme bağlı olan farmakolojik etkilere sahip bileşikler için geçerlidir; yani bir enantiyomer hasta için faydalı olabilirken diğeri onu etkileyebilir.

Bu nedenle, bu kiral çözülmeler, rasemik karışımları bileşenlerine ayırmak için kullanılır ve böylece bunları zararlı kirlilik içermeyen saf ilaçlar olarak pazarlayabilir.

Referanslar

1. Morrison, RT ve Boyd, R, N. (1987). Organik Kimya. 5. Baskı. Editör Addison-Wesley Interamericana.
2. Carey F. (2008). Organik Kimya. (Altıncı baskı). Mc Graw Hill.
3. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organik Kimya. Aminler. (10. baskı.). Wiley Plus.
4. Steven A. Hardinger. (2017). Resimli Organik Kimya Sözlüğü: Rasemik Karışım. Kimya ve Biyokimya Bölümü, UCLA. Kurtarıldı: chem.ucla.edu
5. Nancy Devino. (2019). Rasemik Karışım: Tanım ve Örnek. Ders çalışma. Study.com'dan kurtarıldı
6. James Ashenhurst. (2019). Stereokimya ve Kiralite: Rasemik Karışım Nedir? Kurtarıldı: masterorganicchemistry.com
7. John C. Leffingwell. (2003). Kiralite ve Biyoaktivite I .: Farmakoloji. . Leffingwell.com'dan kurtarıldı