Kluczowa różnica – reakcje stereospecyficzne a stereoselektywne
Kluczowa różnica między reakcjami stereospecyficznymi i stereoselektywnymi polega na tym, że w reakcjach stereospecyficznych różne reagenty stereospecyficzne dają różne stereoizomery produktu w idealnych warunkach (produkt jest specyficzny dla stereoizomeru reagentu), podczas gdy w reakcjach stereoselektywnych pojedynczy reagent może dawać różne typy stereoizomerów.
Stereochemia to część chemii, która zajmuje się trójwymiarowymi strukturami cząsteczek. Reakcje stereochemiczne dzieli się na dwie grupy jako stereospecyficzne i stereoselektywne, w oparciu o stereochemię produktu. Produkty te nazywane są stereoizomerami.
Czym są reakcje stereospecyficzne?
W reakcji stereospecyficznej każdy reagent stereoizomeryczny wytwarza inny produkt stereoizomeryczny lub inny zestaw produktów stereoizomerycznych. Wszystkie reakcje stereospecyficzne są zasadniczo stereoselektywne, ale reakcje stereoselektywne z pewnością nie są stereospecyficzne. Przykłady reakcji stereospecyficznych obejmują trans-addycję bromu do (E)- i (Z) alkenów, reakcje elektrocykliczne, takie jak zamykanie pierścieni dysrotacyjnych, cheletropową syntezę- addycję singletowych karbenów do alkenów oraz sigmatropowe przegrupowanie Claisena cis- i trans- izomery (4S)-winyloksypent-2-enów.
Rysunek 1: Otwarcie pierścienia elektrocyklicznego o stereospecyficzności
We wszystkich tych reakcjach substraty stereoizomeryczne są przekształcane w produkty stereoizomeryczne. Reakcja nie musi być w 100% stereospecyficzna. Jeśli w wyniku reakcji powstaje mieszanina dwóch różnych stereoizomerów w stosunku 80:20, reakcja ta jest nazywana 80% stereospecyficzną.
Co to są reakcje stereoselektywne?
W reakcjach stereoselektywnych, jeden reagent daje dwa lub więcej produktów stereoizomerycznych, a jeden produkt jest bardziej widoczny niż inny produkt lub inne produkty. Reakcje stereoselektywne można opisać jako umiarkowanie stereoselektywne, wysoce stereoselektywne lub całkowicie stereoselektywne w oparciu o stopień preferencji dla określonego stereoizomeru.
Rysunek 02: Stereoselektywność D-A
Reakcje stereoselektywne zachodzą podczas addycji kwasu mrówkowego do norbornenu, diastereoselektywnej redukcji 4-tert-butylocykloheksanonu wodorkiem litowo-glinowym oraz enancjoselektywnego alkilowania benzaldehydu odczynnikami cynkoorganicznymi w obecności (1R, 2S)-N, N-dibutylonorefedryna jako katalizator.
Jaka jest różnica między reakcją stereospecyficzną a stereoselektywną?
Reakcje stereospecyficzne a stereoselektywne |
|
| Każdy reagent stereoizomeryczny wytwarza inny produkt stereoizomeryczny lub inny zestaw produktów stereoizomerycznych. | Pojedynczy reagent daje dwa lub więcej produktów stereoizomerycznych, a jeden produkt jest bardziej widoczny niż inny produkt lub inne produkty. |
| Związek | |
| Wszystkie reakcje stereospecyficzne są zasadniczo stereoselektywne. | Wszystkie reakcje stereoselektywne nie są zasadniczo stereospecyficzne. |
| Przykłady | |
| trans-addycja bromu do (E)- i (Z) alkenów, reakcje elektrocykliczne, takie jak dysrotacyjne zamknięcia pierścienia, cheletropowa addycja singletowych karbenów do alkenów oraz sigmatropowe przegrupowanie Claisena cis- i trans- izomery (4S)-winyloksypent-2-enów | diastereoselektywna redukcja 4-tert-butylocykloheksanonu wodorkiem litowo-glinowym oraz enancjoselektywne alkilowanie benzaldehydu odczynnikami cynkoorganicznymi w obecności (1R,2S)-N,N-dibutylnorefedryny jako katalizatora |
Podsumowanie – reakcje stereospecyficzne a stereoselektywne
Pojęcia reakcji stereoselektywnych i stereospecyficznych są przypisywane przez obserwację struktury 3D stereoizomerów w reakcjach stereochemicznych. W reakcjach stereospecyficznych każdy reagent stereoizomeryczny wytwarza inny produkt stereoizomeryczny, podczas gdy w reakcjach stereoselektywnych pojedynczy reagent może wytwarzać dwa lub więcej różnych produktów stereoizomerycznych. Jest to różnica między reakcjami stereospecyficznymi i stereoselektywnymi.
