Jaký je rozdíl v organické chemii v oblasti regioselektivity a stereoselektivity?


Odpověď 1:

V organické chemii existují tři typy selektivity -1.Regioselektivita 2.Chemoselektivita 3.Stereoselektivita

Regioselektivita: - Když reakce, která může potenciálně poskytnout dva nebo více ústavních izomerů, ve skutečnosti produkuje pouze jeden (nebo převažující jeden), je reakce považována za regioselektivní.

Chemici popisují reakce jako -Markovnikovovy přidání halogenovodíků k alkenům jako regioselektivní. Přidání HX k nesymetrickému alkénu, jako je propen, může představovat dva ústavní izomery, jak jsme však viděli, ale reakce vede pouze k jednomu, a proto je to regioselektivní.

Stereoselektivní reakce: -Když reakce, která vede k preferenční tvorbě jednoho stereoizomeru před jinými stereoizomery, které by se mohly případně vytvořit. Pokud reakce produkuje přednostně jeden enantiomer nad zrcadlovým obrazem, je reakce považována za enantioselektivní. Pokud reakce vede přednostně na jeden diastereomer oproti jiným, které jsou možné, se uvádí, že reakce je diastereoselektivní.

Chemoselektivní: - pokud substrát, který má dvě nebo více odlišných funkčních skupin, reaguje najednou pouze s jednou funkční skupinou, je znám jako chemoselektivní, v podstatě se uvádí, že která funkční skupina bude reagovat.


Odpověď 2:

Doufám, že toto vysvětlení s příklady pomůže ...

Regioselektivita - preference chemické reakce za vzniku jednoho pozičního izomeru před druhým. Je řízen stabilitou diskrétního meziproduktu (v případě příkladů uvedených níže, stabilitou iontů karbenia) nebo silnou elektronickou předpojatostí / polaritou v přechodném stavu (např. Hydroborací koncového alkenu za získání méně substituovaného organoboranu) . Typicky je to orientační preference vzhledem k nenasycenému systému (např. Dvojná vazba, trojná vazba nebo konjugovaný systém, jako je aromatický kruh).

Příklady:

ortho- / para-substituce versus meta-substituce v elektrofilní aromatické substituci.

Markovnikovova adiční preference - reakce za vzniku více substituovaného alkylhalogenidu v elektrofilní adici na rozvětvený terminální alken.

To by nemělo být zaměňováno s chemoselektivitou, což je preferenční reakce s jednou funkční skupinou přednostně vůči všem ostatním přítomným v molekule.

Stereoselektivita - preference chemické reakce za vzniku jednoho stereoizomeru před druhým. Existují dva typy:

Enantioselektivita - tvorba jednoho enantiomeru (prostorového izomeru, který má odpovídající nevložitelný zrcadlový obrazový izomer, protože neobsahuje ani inverzní centrum ani zrcadlovou rovinu) přednostně před druhým.

Všechny enantioselektivní reakce jsou skutečně diastereoselektivní reakce, které používají druhou, enantiomerně / enantiomericky obohacenou molekulu k řízení diastereoselektivity reakce. Druhý, [edit: Je to jen to, že] chirální katalyzátor nebo chirální pomocný prostředek [edit: (tj. Stereochemický kontrolní prvek)] nekončí jako součást produktu. Existují dva základní syntetické přístupy:

Chirální katalýza - používá enantiomerně chirální katalyzátor nebo reaktant, který tvoří diastereomerní komplex s molekulou, což ovlivňuje stereochemický výsledek reakce (často se nazývá kinetické rozlišení). Katalyzátor nekončí jako součást produktu.

Chirální pomocná látka - enantiomerní chirální molekula je chemicky navázána před provedením reakce, která ovlivňuje stereochemický výsledek reakce, potom je tato chirální řídící skupina po reakci chemicky odstraněna. Trochu „nevlastní“, ale jedná se o běžnou syntetickou strategii, zvláště pokud je chirální pomocný prostředek levný a snadno se nasazuje a vzlétá. Chirální pomocná látka nekončí jako součást produktu.

Enantioselektivní reakce nastavují absolutní stereochemii produktu nastavením relativní stereochemie diastereomerního produktu nebo diastereomerního komplexu během reakce.

Příklady:

Klasickým příkladem je chirální katalýza pomocí enzymu (synteticky, enantioselektivní enzymatická redukce acetoacetátů na jejich odpovídající chirální beta-hydroxyestery).

Použití Evansových chirálních oxazolidinonových pomocných látek v enantioselektivní verzi Aldolové kondenzace.

Diastereoselektivita - tvorba jednoho diastereomeru (prostorový izomer, který nemá odpovídající nepřevršitelný zrcadlový obraz (tj. Stereoisomer má inverzní centrum a / nebo alespoň jednu zrcadlovou rovinu) přednostně před jiným.

Zatímco diastereomery jsou stereoizomery, jsou to také různé sloučeniny s různými chemickými vlastnostmi. Je tedy snadné vidět, jak může být reakce ovlivněna vůči jednomu diastereomernímu produktu před druhým. Může to nastat jako zkreslení v přechodném stavu, stabilita produktu (což se může projevit v přechodném stavu), sterické zkreslení (reakce blokovaná na jedné straně velkými, objemnými skupinami), konformační zkreslení nebo jejich kombinace.

Příklady:

Saytzevův produkt při eliminaci alkylhalogenidu na alken (stabilita produktu pociťovaná přechodným stavem).

Příklady:

Felkin-Anh nebo Cram asymetrická adice na karbonylovou funkční skupinu.

Tyto reakce by neměly být zaměňovány se stereospecifickou reakcí, která není stereochemicky indukovanou zaujatostí, ale [editovat: reakce řízená] skutečným stereoelektronickým požadavkem mechanismu reakce. Například reakce Sn2 je stereospecifická reakce. Bez ohledu na to, zda je odstupující skupina na chirální molekule nebo ne, mechanismus reakce Sn2 vyžaduje, aby trajektorie nukleofilu byla taková, že přichází ze strany protilehlé od odstupující skupiny, tzv. „Útoku ze zadní strany“ “, Což vede k inverzi stereochemie na reagující uhlík.

Příklady:

„Trans“ bromace dvojné vazby.

Sn2 na alkylhalogenidu.


Odpověď 3:

regioselektivita je preferencí jednoho směru tvorby nebo přerušení chemické vazby před všemi ostatními možnými směry

stereoselektivita je vlastnost chemické reakce, ve které jediný reaktant tvoří nestejnou směs stereoisomerů během nestereospecifického vytvoření nového stereocentra nebo během nestereospecifické transformace již existujícího.