Stereokimya & Kiral Moleküller
İzomerlik İzomer, aynı molekül formülüne sahip farklı moleküllere verilen isimdir 1) Yapısal izomerler: atomlar farklı şekilde (sırada) birbirine bağlanmışar 2) Steroizomerler: atomlar aynı şekilde birbirine bağlanmışar ancak atomların uzaydaki düzenlenişi farklıdır (enaneyomer ve diastereomerler)
İzomerler Stereoizomerler Yapısal İzomerler EnanEyomerler (birbirlerinin ayna görüntüsü) Diastereomerler (birbirlerinin ayna görüntüsü değiller)
Steroizomerler 1) EnanEyomerler: Birbirinin enaneyomeri olan iki molekül birbiri üzerine çakışarılamayan (nonsuperimposable) ayna görüntüleridir 2) Diastereomerler: Eğer iki molekül aynı atomik dizilişe sahip ancak birbirlerinin ayna görüntüsü değillerse bu moleküller birbirinin diastereomeridir (mesela cis- trans izomerliği)
Stereoziomerlere Örnekler diastereomer aynı molekül enaneyomer
EnanEyomerler ve Kiral Moleküller Ayna görüntüsü ile eş olmayan moleküller kiral molekül olarak adlandırılırlar Bir kiral molekül, ayna görüntüsü ile enaneyomerdir Sağ ve sol el arasındaki ilişkide de kirallik söz konusudur Kiral olmayan bir molekül akiraldir
hqps://www.mun.ca/biology/scarr/amino_acid_stereoisomers.html
Bir molekülün kiralliğini ve EnanEyomerlerinin Varlığını Nasıl Tespit Ederiz? Bir karbona 4 farklı grup (tetrahedral) bağlı ise o karbon kiraldir (ancak molekül kiral olmayabilir) Bu karbona stereomerkez (asimetrik karbon) denir Bir molekülün kiral olabilmesi için en az bir tane stereomerkeze sahip olması gerekir Kiral bir molekülün simetri düzlemi yoktur
Kiralliğin Biyolojik Önemi Canlı organizmalarda bulunan moleküllerin birçoğu kiral özellik taşır Genelde organizmalarda enaneyomerlerden sadece bir tanesi bulunur Proteinleri oluşturan amino asitlerin (bir tanesi hariç) hepsi kiraldir (L- amino asitler Doğal şekerlerin neredeyse hepsi kiraldir (D- şekerler)
EnanEyomerlerin İsimlendirilmesi (R- S) sistemi (ayrıca Cahn- Ingold- Prelog sistemi olarak da bilinir) enaneyomerlerden biri R, diğeri ise S olarak belirelir (R) or (S) isimlendirmesi belli kurallar göre yapılır Biyolojide, (R, S) yerine (D, L) sistemi kullanılır L - (S) D - (R)
(R- S) Sisteminin Kuralları 1) Stereomerkeze bağlı gruplara bir öncelik sırası verilir; bu öncelik sırası streomerkeze direk olarak bağlı olan atomların atom numarasının büyüklüğüne göre belirlenir 2) Eğer ilk bağlı olan atoma göre öncelik sırası verilemezse, o zaman bağlı olan diğer atomlara sırayla bakılır ve atom numarasının ilk farklı olduğu noktada karar verilir 3) Öncelik sırası belirlendikten sonra molekülü o şekilde çeviririz ki en az önceliğe sahip grup arkada kalır (bizden en uzakta). Bize doğru bakan 3 grup ile öncelik sırasına göre büyükten küçüğe doğru bir daire çizeriz. Eğer bu dairenin yönü saat yönünde ise molekül (R) enaneyomeri, eğer saat yönünün tersi ise (S) enaneyomeridir
EnanEyomerlerin Özellikleri ve OpEkçe AkEflik EnanEyomerler aynı fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiperler (erime ve kaynama noktası gibi) EnanHyomerler arasında iki temel fark vardır: 1) Diğer kiral moleküllerle olan etkileşimleri örneğin enaneyomerlerin kiral bir çözücüdeki çözünürklükler farklı olacakar 2) Düzlem polarize ışıkla etkileşim - EnanEyomerler düzlem polarize ışığı aynı derecede, fakat farklı yönlerde çevirirler - EnanEyomerlere ophkçe akhf bileşikler de denir
Düzlem Polarize Işık ile Etkileşim hqp://www.wiredchemist.com/chemistry/instruceonal/an- introduceon- to- chemistry/structure/geometric- and- opecal- isomers
Kiralitenin Biyolojik Önemi Enzim akef merkezleri ve reseptör bağlanma merkezleri kiral özellik gösterir ve stereoizomerlerin sadece belirli enaneyomeriyle etkileşirler Limonen: EnanEyomerlerinden bir tanesi portakal kokusunu verirken diğeri ise limon kokusu verir Stereomerkez içeren ilaçlarda da eneeyomerlerin biyolojik akeviteleri farklı farklı olabilir; bir enaneyomer tedavi edici özellik gösterirken diğeri toksik olabilir
Rasemik Karışım İki enaneyomerin eşit miktarlarda (eşit mol sayısı) karışarılmasıyla rasemik karışım oluşur (50% R, 50% S enaneyomeri) Rasemik karışım düzlem- polarize ışığın yönünü değişermez (rotasyona uğratmaz)
Birden Fazla Steromerkeze Sahip Moleküller Birçok biyolojik molekül birden fazla steromerkeze sahiper (kolesterolün 8 stereomerkezi vardır) kolesterol n sayıda steromerkezi olan bir molekülün en fazla 2 n tane steroizomeri olabilir
Diastereomerler Birbirinin enan0yomeri olmayan steroizomerlere diastereomer denir. Diastereomerler farklı fiziksel özelliklere sahiperler. hqp://chemwiki.ucdavis.edu/organic_chemistry/organic_chemistry_with_a_biological_emphasis/chapter_03%3a_conformaeons_and_stereochemistry /SecEon_3.7%3A_Diastereomers
Simetri düzlemi olan moleküller akiral dirler (birden fazla steromerkezleri olsa da) Bu bileşiklere mezo bileşikler denir ve bu bileşikler opekçe inakeqir Mezo Bileşikler mezo
Fischer Projeksiyon Formülleri Kiral moleküllerin 2- boyutlu olarak gösterildiği formüllerdir Özellikle birden fazla steromerkeze sahip bileşiklerin yazılmasında kolaylık sağlar özellikle şeker molekülleri için Dik çizgiler kağıt düzleminin gerisini (veya düzlemin kendisini) temsil ederken yatay çizgiler kağıt düzleminin önündeki bağları (bize yakın tara?a) temsil eder