номенклатура стереохимическая
НОМЕНКЛАТУРА СТЕРЕОХИМИЧЕСКАЯ (от лат. nomenclatura — перечень, список)
предназначена для обозначения пространств. строения хим. соединений. Общий принцип Н. с. (правила ИЮПАК, раздел Е) состоит в том, что пространств. строение соед. обозначают префиксами, добавляемыми к назв., не изменяя этих назв. и нумерации в них (хотя иногда стереохим. особенности могут определять выбор между возможными альтернативными способами нумерации и выбор главной цепи).
В основе большинства стереохим. обозначений лежит правило последовательности, которое однозначно устанавливает старшинство заместителей. Старшими считаются те из них, у которых с рассматриваемым хиральным (см. хиральность) элементом (напр., асимметрич. атомом, двойной связью, циклом) непосредственно связан атом с большим атомным номером (см. табл.). Если эти атомы одинаковы по старшинству, то рассматривают "второй слой", в который входят атомы, связанные с атомами "первого слоя", и т. д., до появления первого различия; номера атомов, связанных двойной связью, при определении старшинства удваивают. Наиб. общий подход к обозначению конфигурации энан-тиомеров — использование R,S-системы. Обозначение R (от лат. rectus — правый) получает тот из энантиомеров, в котором при рассмотрении модели со стороны, противоположной младшему заместителю, старшинство остальных заместителей падает по часовой стрелке. Падение старшинства против часовой стрелки соответствует S-обозначению (от лат. sinister — левый) (рис. 1).
Возрастание старшинства заместителей при хиральном центре:
Рис. 1. Схема для определения старшинства заместителей в органических соединениях.
Для углеводов, a-гидроксикислот, a-аминокислот широко используют также D,L-систему, основанную на сравнении конфигурации рассматриваемого асимметрич. центра с конфигурацией соответствующего энантиомера глицеринового альдегида. При рассмотрении проекционных Фишера формул расположение групп OH или NH2 слева обозначается символом L (от лат. laevus- левый), справа-символом D (от лат. dexter — правый):
s-Диастереомеры (классич. диастереомеры) в простейших случаях обозначают как мезо- и рацемические формы либо эритро- и трео-формы:
Для сложных структур, когда все шесть заместителей двух асимметрич. центров различны, предложены др. системы. Например, преф, парф (pref, раrf)-обозначения основаны на рассмотрении порядка падения старшинства (по правилу последовательности) в Ньюмена формулах: при одинаковом направлении падения -преф (англ. priority reflective), при противоположном -парф (англ. priority antireflective). Например:
Для описания пространств. строения соед. со связью C=C, а также циклических в случаях, исключающих разночтения, употребляют обозначения цис и транс (одинаковые или родственные заместители расположены соотв. по одну и по разные стороны плоскости двойной связи или цикла), напр. цис-2-бутен (формула I), транс-циклобутан-1,2-дикарбоновая кислота (II).
Такие обозначения становятся неоднозначными для алкенов типа abC=Cde,оксимов, азометинов. В этих случаях применяют Z,E — номенклатуру [старшие заместители при двойной связи расположены соотв. по одну (Z, от нем. zusammen — вместе) и по разные (Е, от нем. entgegen-напротив) стороны плоскости двойной связи], напр. (Z)-2-хлор-2-бутеновая кислота (III), (E,E)-бензилдиоксим (IV).
При наличии трех и более заместителей в молекуле алициклич. или насыщ. гетероциклич. соединения используют r,с,t-номенклатуру. Один из заместителей выбирают за "опорный"-r (референтный, от англ. reference). Для заместителей, лежащих по одну сторону плоскости цикла с опорным атомом, используют обозначение c (от cis — цис), для заместителей по др. сторону плоскости цикла-t (от trans — транс), напр. t-2-с-4-дихлорциклопентан-М-карбоновая кислота (V).
В ряду стероидов обозначение пространств. расположения заместителей делается на основе условной плоской формулы.
Заместители, удаленные от наблюдателя, обозначают a, приближенные к наблюдателю — b. Например, 11b,17a,21-тригидрокси-4-прегнен-3,20-дион (гидрокортизон, VI).
Рис. 2. Диэдральный угол.
Для обозначения конформаций молекулы указывают величину диэдрального (двугранного) угла j между двумя старшими заместителями при связи C—C (рис. 2), который отсчитывают по часовой стрелке и выражают в условных единицах (одна единица равна 60°), либо используют словесные обозначения расположения старших заместителей в формулах Ньюмена (рис. 3).
Рис. 3. Обозначения конформеров бутана (звездочкой отмечены рекомендуемые правилами ИЮПАК).
Лит.: Номенклатурные правила ИЮПАК по химии, т.3, полутом 2, М., 1983, с. 5–118; Ногради М., Стереохимия. Основные понятия и приложение, пер. с англ., М., 1984.
В. М. Потапов, М. А. Федоровская
