Ključna razlika – Stereospecifične in stereoselektivne reakcije
Ključna razlika med stereospecifičnimi in stereoselektivnimi reakcijami je v tem, da pri stereospecifičnih reakcijah različni stereospecifični reaktanti dajo različne stereoizomere produkta pod idealnimi pogoji (produkt je specifičen za stereoizomere reaktanta), medtem ko pri stereoselektivnih reakcijah a posamezen reaktant lahko daje različne vrste stereoizomerov.
Stereokemija je del kemije, ki se ukvarja s tridimenzionalnimi strukturami molekul. Stereokemične reakcije so glede na stereokemijo produkta razvrščene v dve skupini: stereospecifične in stereoselektivne. Ti izdelki se imenujejo stereoizomeri.
Kaj so stereospecifične reakcije?
V stereospecifični reakciji vsak stereoizomerni reaktant proizvede drugačen stereoizomerni produkt ali drugačen niz stereoizomernih produktov. Vse stereospecifične reakcije so v bistvu stereoselektivne, vendar stereoselektivne reakcije zagotovo niso stereospecifične. Primeri stereospecifičnih reakcij vključujejo trans-adicijo broma na (E)- in (Z) alkene, elektrociklične reakcije, kot so disrotatorne zaprtja obročev, keletropno sin-adicijo singletnih karbenov na alkene in sigmatropno Claisenovo preureditev cis- in trans- izomeri (4S)-viniloksipent-2-enov.
Slika 1: Odpiranje elektrocikličnega obroča stereospecifičnosti
V vseh teh reakcijah se stereoizomerni substrati pretvorijo v stereoizomerne produkte. Za reakcijo ni nujno, da je 100 % stereospecifična. Če pri reakciji nastane mešanica dveh različnih stereoizomerov v razmerju 80:20, se reakcija imenuje 80-odstotna stereospecifična.
Kaj so stereoselektivne reakcije?
Pri stereoselektivnih reakcijah en sam reaktant daje dva ali več steroizomernih produktov in en produkt je bolj izrazit kot drugi produkt ali produkti. Stereoselektivne reakcije lahko opišemo kot zmerno stereoselektivne, visoko stereoselektivne ali popolnoma stereoselektivne glede na stopnjo prednosti določenega stereoizomera.
Slika 02: Stereoselektivnost D-A
Stereoselektivne reakcije potekajo med dodajanjem mravljinčne kisline norbornenu, diastereoselektivno redukcijo 4-tert-butilcikloheksanona z litijevim aluminijevim hidridom in enantioselektivno alkilacijo benzaldehida z organocinkovimi reagenti v prisotnosti (1R, 2S)-N, N-dibutilnorefedrin kot katalizator.
Kakšna je razlika med stereospecifičnimi in stereoselektivnimi reakcijami?
Stereospecifične proti stereoselektivnim reakcijam |
|
| Vsak stereoizomerni reaktant proizvede drugačen stereoizomerni produkt ali drugačen niz stereoizomernih produktov. | Posamezen reaktant daje dva ali več steroizomernih produktov in en produkt je bolj izrazit kot drugi produkt ali produkti. |
| Razmerje | |
| Vse stereospecifične reakcije so v bistvu stereoselektivne. | Vse stereoselektivne reakcije niso v bistvu stereospecifične. |
| Primeri | |
| trans-adicija broma na (E)- in (Z) alkene, elektrociklične reakcije, kot so disrotatorne zaprtja obročev, keletropna sin-adicija singletnih karbenov na alkene in sigmatropna Claisenova preureditev cis- in trans- izomeri (4S)-viniloksipent-2-ena | diastereoselektivna redukcija 4-terc-butilcikloheksanona z litijevim aluminijevim hidridom in enantioselektivna alkilacija benzaldehida z organocinkovimi reagenti v prisotnosti (1R, 2S)-N, N-dibutilnorefedrina kot katalizatorja |
Povzetek – Stereospecifične proti stereoselektivnim reakcijam
Izrazi stereoselektivnih in stereospecifičnih reakcij so dodeljeni z opazovanjem 3D strukture stereoizomerov v stereokemičnih reakcijah. Pri stereospecifičnih reakcijah vsak stereoizomerni reaktant proizvede drugačen stereoizomerni produkt, medtem ko lahko pri stereoselektivnih reakcijah en reaktant proizvede dva ali več različnih stereoizomernih produktov. To je razlika med stereospecifičnimi in stereoselektivnimi reakcijami.
