Procvičování Fisherovy projekce

V minulém videu jsem se zabývali Fischerovou projekcí sloučeniny, která měla pouze jedno chirální centrum. Tato sloučenina má dvě chirální centra. Chceme určit konfiguraci na obou dvou. Tady na průsečíku čar je první chirální centrum. Další je na průsečíku tady, takže máme dvě chirální centra. Začněme tím nahoře a přiřaďme mu konfiguraci. Uhlík překreslím napravo. Vodorovné čáry ve Fischerově projekci představují vazby, které jsou natočené směrem k nám. Nalevo je vazba k vodíku, která směřuje před obrazovku. To samé platí pro vazbu k OH. Nalevo je vazba k vodíku směřující k nám. Napravo je vazba k OH skupině, která také směřuje k nám. Zobrazíme je klínkovou vazbou. Svislé čáry znamenají ve Fischerově projekci vazby, které směřují za obrazovku. Tuto vazbu směřující za obrazovku zobrazíme čárkovanou vazbou. Jedná se o karboxylovou skupinu, ve které je uhlík navázán dvojnou vazbou na kyslík a na OH skupinu. Podívejme se na další vertikální čáru. Představuje vazbu, která je natočená směrem od nás. Díváme se přímo na chirální centrum. Uhlík je přímo navázán na kyslík, uhlík, a vodík. K určení konfigurace potřebujeme pouze tyto atomy, takže žádné další nebudu kreslit. Vraťme se k prvnímu chirálnímu centru. Pro určení konfigurace se podíváme na přímo navázané atomy. Je zde vodík, kyslík a dva uhlíky. Nejvyšší atomové číslo z nich má kyslík. OH skupina bude mít nejvyšší prioritu. Napíšeme jedničku. Vodík má nejnižší atomové číslo, to znamená nejnižší prioritu. Bude čtyřka. Nyní porovnáme tyto dva uhlíky. Uhlíky mají stejné atomové číslo, proto pro určení priority použijeme postup, který jsme viděli v předchozích videích. Uvažujme pouze atomy přímo navázané k těmto uhlíkům. Uhlík dole je přímo navázán na kyslík, uhlík a vodík. Poznamenáme si je ve směru klesajícího atomového čísla. Kyslík, uhlík, vodík. Uhlík nahoře, který je součást karboxylové kyseliny, má dvojnou vazbu ke kyslíku. Představíme si, že se jedná o dvě jednoduché vazby ke dvěma kyslíkům, ačkoliv ve skutečnosti je to pouze jedna dvojná vazba k jednomu kyslíku. Je zde ještě další vazba ke kyslíku, takže pro účely přiřazení konfigurace si napíšeme kyslík, kyslík a kyslík. Nyní si porovnáme naše poznámky. Kyslík versus kyslík je shoda. Kyslík versus uhlík. Kyslík má vyšší atomové číslo, a proto vyhrává. Karboxylová skupina má vyšší prioritu a bude číslo dva. Skupina u druhého uhlíku bude trojkou. Dalším krokem je natočit molekulu tak, aby vodík směřoval od nás. Abychom si to nemuseli složitě představovat, tak použijeme trik z předchozích videí. Trik spočívá v dočasném ignorování natočení vodíku a uvažování pouze skupin jedna, dva a tři. Pokud jdeme po kružnici od jedničky ke dvojce a trojce, tak je to protisměru hodinových ručiček. Protisměru hodinových ručiček znamená S. Vypadá to jako S, ale vodík směřuje k nám, takže to bude obráceně. Zdá se to být S, ale vodík je natočený k nám, takže to je R. Pokud bychom tuto molekulu natočili tak, že by vodík směřoval od nás, tak bychom hned viděli, že se jedná o konfiguraci R. S tímhle trikem ale nemusíme nic natáčet. Je to nejjednodušší způsob, jak určit konfiguraci chirálního centra. Pro mě i nejrychlejší. Pojďme na druhé chirální centrum. Nakreslím si uhlík. Začneme vodorovnými čárami. Nalevo je vazba k OH, napravo vazba k vodíku. Vodorovné čáry značí vazby směřující k nám. OH je vlevo a vodík vpravo. Věnujme se teď vertikálním čarám, které značí vazby směřující od nás. Díváme se dolů na chirální centrum. Tohle je vazba k uhlíku. Na uhlík je přímo navázán kyslík, uhlík a vodík. Pro určení konfigurace nemusíme uvažovat všechny atomy navázných skupin, proto zakreslím jen tyto přímo navázané na uhlík. Tato svislá čára značí vazbu k tomuto uhlíku. Vazba směřuje od nás. Zakreslím čárkovanou vazbu směřující k uhlíku. Uhlík je přímo navázán ke dvěma vodíkům a kyslíku. Zakreslím dva vodíky a kyslík. Vraťme se k chirálním centrům, konkrétně k tomuto. Podívejme se na atomy, které jsou k němu přímo navázané. Máme kyslík, vodík a dva uhlíky. Kyslík má nejvyšší prioritu. OH má nejvyšší prioritu. Vodík má nejnižší prioritu. Uhlíky jsou ve shodě, jelikož mají stejné atomové číslo. Uhlík nahoře je přímo navázán na kyslík, uhlík a vodík. Poznamenám si to ve směru klesajícího atomového čísla: kyslík, uhlík, vodík. Uhlík dole je navázán na kyslík, vodík a vodík. Zapíšeme si kyslík, vodík a vodík. Nyní poznámky porovnáme a hledáme první rozdíl. Kyslík versus kyslík je shoda. Uhlík versus vodík znamená rozdíl. Uhlík má vyšší atomové číslo, a proto má horní skupina vyšší prioritu. Bude to dvojka. Skupina dole je trojka. Použijme znovu náš trik. Ignorujeme vodík a jdeme po kružnici od jedničky ke dvojce a trojce. Je to po směru hodinových ručiček a to znamená R. Konfigurace chirálního centra se zdá být R. Ale protože se jedná o Fischerovu projekci a vodík směřuje k nám, jedná se ve skutečnosti o opačnou konfiguraci. Pokud se konfigurace zdála být R, tak je ve skutečnosti S. Určili jsme konfigurace na obou chirálních centrech. Na tomto chirálním centru označeném červeným puntíkem je konfigurace R. Na uhlíku dole je to S. Procvičme si kreslení enantiomeru. V minulém videu jsme viděli, jak na to. Sem umístíme zrcadlo a zakreslíme odrazy funkčních skupin. Zde je OH skupina. Čárkovaně ji spojím s jejím obrazem v zrcadle. Na druhé straně vodorovné čáry je vodík. Zakreslíme jeho obraz. Teď zakreslíme obraz druhého vodíku. Nakreslíme vodorovnou čáru a zakreslíme OH sem. Přidáme svislou čáru a karboxylovou skupinu. Tento uhlík není chirálním centrem, takže ho nemusíme moc řešit. Zapíšeme COOH a to samé uděláme pro uhlík dole. Není chirálním centrem, takže jen napíšeme CH₂OH. Pokud je OH v molekule napravo, tak v zrcadlovém obraze bude nalevo. Pokud je OH ve Fischerově projekci nalevo, tak v zrcadlovém obrazu bude napravo. Máme dvojici enantiomerů. Jsou si navzájem zrcadlovým obrazem. Napravo je zrcadlový obraz molekuly nalevo. Ale tyto dvě molekuly nejsou totožné.