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4.10:

질소, 인 및 황의 키랄리티

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Organic Chemistry
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Chirality at Nitrogen, Phosphorus, and Sulfur

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네 가지 기능 성 그룹을 가진 모든 테트라 헤드랄 센터는 키랄것을 기억하십시오. 이 성질은 일반적으로 탄소에서 관찰되지만 실리콘및 게르마늄과 같은 동일한 그룹의 다른 원소또는 질소, 인 및 황과 같은 인근 그룹에서 도무지 유효합니다. 따라서, 그들은 해결할 수있는 enantiomers를 형성한다. 전자 쌍에 의해 4개의 다른 기능성 단의 하나를 대체하는 것은 또한 키랄 테트라헤드랄 센터를 형성합니다. 예를 들어, 에틸메틸라민의 SP3 질소는 미러 이미지가 과중할 수 없는 키랄 테트라헤드랄 센터입니다. 원칙적으로, 키랄 아민의 내포는 해결할 수 있지만, 피라미드 반전으로 인해 분리 될 수 없습니다. 폭풍에 노출된 우산과 마찬가지로, 키랄 아민은 자발적으로 내부에서 바뀌어 경주용 혼합물을 생성합니다. 그러나, 피라미드 반전은 아레틸메틸펠페닐 염화암모늄과 같은 사분의 암모늄 염에서 불가능하여 R-및 S-enantiomers의 쉽게 해상도를 허용합니다. 마찬가지로, 삼중 Sp3 인 화합물과 외로운 쌍을 가진 유황 화합물은 덜 정력적으로 유리하기 때문에 쉽게 피라미드 반전을 겪지 않습니다. 따라서 쉽게 해결할 수 있습니다. 비탄소 키랄 센터의 엔안티오머의 이름을 지정하는 것은 탄소 키랄 센터와 동일한 절차를 사용합니다. R-또는 S-로 명명 enantiomers세 단계를 포함한다는 것을 기억: 대체 그룹에 우선 순위의 할당, 관찰자에서 멀리 최하위 우선 순위 대체의 방향, 그리고 chiral 센터에서 다른 세 그룹의 우선 순위 순서가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 여부를 결정. 메틸설피닐벤젠과 같은 외로운 쌍을 가진 분자에서, 대체자는 가장 낮은 로 외로운 쌍으로, 우선순위를 할당됩니다. 다음으로, 분자는 외로운 쌍이 멀리 가리키는 것을 이렇게 회전합니다. 여기서 1-2-3 시퀀스는 시계 방향으로 설정됩니다. 이에 따라, 접두사 R은 키랄 센터에 할당되고, 엔안티오머는 (R)-메틸설피닐벤젠으로 표시된다. 유사하게, 다른 엔란티노머는(S)-메틸설피닐벤젠으로 표시된다.

4.10:

질소, 인 및 황의 키랄리티

키랄리티는 탄소 기반 테트라헤드랄 화합물에서 가장 널리 퍼져 있지만, 분자 대칭의 이 중요한 면은 외로운 쌍을 가진 삼각 분자를 포함하여 3-혼성 질소, 인 및 황 센터를 sp로확장합니다. 여기서, 외로운 쌍은 다른 3개의 대체체 이외에 기능성 그룹으로 작용하여 치랄이 될 수 있는 유사한 테트라헤드랄 센터를 형성한다.

키랄리티의 결과는 내포성 해결의 필요성입니다. 이것은 이론적으로 모든 키랄 아민에 대 한 가능, 그것은, 실제로, 대부분의 키랄 아민의 enantiomers를 분리 하기 어렵다. 이는 피라미드 또는 질소 반전으로 인해 상온에서 상온에서 한 형태에서 다른 형태로 쉽게 전환할 수 있으며, 상호 변환장벽은 ~25 kJ/mol입니다. 이 변환의 메커니즘을 간략하게 요약하기 위해, enantiomer가 반전을 위한 전환 상태를 통과할 때, 중앙 질소 원자는 p 궤도를 차지하는 공유되지 않은 전자 쌍과 함께, sp2 혼성화된다. 따라서, 고독한 쌍이 없는 암모늄 염은 이 현상을 나타내지 않으며, 이러한 사분위 치랄 염은 개별(비교적 안정) 상안성으로 해결될 수 있다. 또한, SP3 인과 유황 화합물, 그들의 외로운 쌍에도 불구 하 고, 상호 변환에 대 한 높은 장벽을 가지고. 따라서, 그들의 내란성 해상도는 가능합니다.

상안제는 슈퍼Pos가 되지 않으며, 따라서 고유한 정체성을 가진 다른 화합물임을 기억하십시오. 키랄 질소, 인 및 유황 센터의 명칭은 키랄 탄소 센터와 같습니다. 그들의 enantiomers이름을 지정하는 과정은 3단계를 포함하는 칸-Ingold-Prelog 규칙 또는(R-S 시스템)를 따릅니다. 세 단계는 탄소 센터와 동일합니다(즉, 대체 그룹에 우선 순위 할당, 관찰자로부터 가장 낮은 우선 순위 대체의 방향) 및 키랄 센터의 다른 세 그룹의 우선 순위 순서가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 있는지 여부를 결정합니다. 그러나, 외로운 쌍과 키랄 센터에서, 외로운 쌍없이 시스템에서 수소에 비해, 외로운 쌍은 항상 가장 낮은 우선 순위를 할당한다. 따라서, 분자는 외로운 쌍이 멀리 점멸할 수 있도록 회전된다. 탄소와 마찬가지로, 키랄 센터는 1-2-3 시퀀스가 시계 방향으로 이고 시퀀스가 시계 반대 방향으로 인 경우 S 구성인 경우 R 구성이다.