2021
Samenvatting OCS
Indeling samenvatting
Hoorcollege 1: Clayden hoofdstuk 14 en 16
Hoorcollege 2: Clayden hoofdstuk 15
Hoorcollege 3: Clayden hoofdstuk 17
Hoorcollege 4: Clayden hoofdstuk 19
Hoorcollege 5: Clayden hoofdstuk 20
Hoorcollege 6: Clayden hoofdstuk 21
Hoorcollege 7: Clayden hoofdstuk 22
Hoorcollege 8: Clayden hoofdstuk 23
Hoorcollege 9: Clayden hoofdstuk 24
Hoorcollege 10: Clayden hoofdstuk 25
Hoorcollege 11: Clayden hoofdstuk 26
Hoorcollege 11: Clayden hoofdstuk 29 en 30
, Hoofdstuk 14. Stereochemistry
Twee verbindingen met dezelfde brutoformule noemen we isomeren
• Structuurisomeren = verbindingen met verschillende connenctiviteit
(bindingen tussen atomen) tussen de atomen
• Regioisomeren = verbindingen die verschillende positie van een of meer
functionele groepen.
• Stereoisomeren = verbindingen die alleen verschillen in de configuratie van
de stereocentra.
Conformatie Configuratie
Bindingen draaien Bindingen verbreken
Relatief (diastereomeren) en absoluut (r of s aan alle
stereocentra in het molecuul)
Chiraal = een molecuul met 4 verschillende atomen eraan (alleen tetraëders)
Achiraal = een molecuul met 3 of minder verschillende atomen eraan (heeft een intern spiegelvlak)
R of S configuratie:
1. Ken prioriteiten op basis van atoomnummer (waterstof altijd laatste prioriteit (4))
2. Pak molecuul vast bij substituent met laagste prioriteit en richt de andere drie naar je toe.
3. Bekijk of de prioriteiten in aflopende prioriteit (1,2,3) met de klok mee (= R) of tegen de klok in (=S)
We noemen het enantiomeer dat vlak gepolariseerd licht naar rechts roteert (geeft een positieve rotatie) het
(+) - enantiomeer (of het rechtsdraaiende enantiomeer) en het enantiomeer dat planepolariseerd licht naar
links roteert (geeft een negatieve rotatie) het (- ) -enantiomeer (of het linksdraaiende enantiomeer). De labels
D (voor dextro, omdat het het (+) enantiomeer was) en L (voor laevo, omdat het het (-) enantiomeer was).
Soorten stereoisomeren:
• Enatiomeren = Verschillen in absolute configuratie van alle stereocentra
→ Enantiomeren hebben dezelfde fysisch-chemische eigenschappen behalve optische rotatie
• Diastereomeren = verschillen in absolute configuratie van een of meer (maar niet allemaal)
stereocentra
→ Diastereomeren hebben verschillende fysisch-chemische eigenschappen want atomen in molecuul
zijn anders gerangschikt in de ruimte en hebben dus een andere interactie.
• Epimeren = verschillen alleen in absolute configuratie van één stereocentrum
• Anomeren = verschillen alleen in absolute configuratie van anomeer centrum
[(half) acetaal C-atoom van koolhydraten]
→ Eigenlijk een soort epimeer maar verschilt in de configuratie bij de halfacetaal.
,Mesoverbindingen hebben twee of meer stereocentra, maar hebben een spiegelvlak waardoor ze achiraal zijn.
Enantiomeer Diastereomeer
Andere elementen van chiraliteit:
o Allelen = heeft geen chiraal centrum maar is
wel chiraal aangezien de
spiegelbeeldisomeren niet over elkaar
gelegd kunnen worden.
o Gehinderde biaryl-verbindingen = zo
gevouwen dat twee kanten elkaar afstoten.
o Bepaalde spiro-verbindingen = er is geen
chiraal centrum, maar er is ook geen
spiegelvlak.
Enantiomeer puur = een monster van een chirale verbinding dat moleculen bevat die allemaal hetzelfde
enantiomeer hebben.
, Hoofdstuk 16. Conformational analysis Stereochemistry
Newman Projection (staggered & exlipsed)
Newman-projecties zijn onderworpen aan een paar conventies:
• Het koolstofatoom dat zich dichter bij de kijker bevindt, bevindt zich op de kruising van de voorste drie
bindingen.
• De koolstof verder weg (die in feite niet te zien is in het eindaanzicht) wordt weergegeven door een
grote cirkel. Dit maakt het perspectief onnauwkeurig, maar dat doet er niet toe.
• Bindingen die aan deze verdere koolstof zijn bevestigd, voegen zich bij de rand van de cirkel en
ontmoeten elkaar niet in het midden.
• Verduisterde bindingen zijn voor de duidelijkheid enigszins verschoven getekend, alsof de binding met
een kleine fractie is gedraaid.
De staggered en eclipsed conformatie zijn niet gelijk in energie. De
stagered conformatie is lager in energie dan de exlipsed. Eclipsed
kost de meeste energie en staggered kost de minste energie.
Er zijn twee redenen waarom de staggered conformatie lager is in
energie dan de eclipsed conformatie:
• De eerste reden is dat de elektronen in de bindingen elkaar afstoten en deze afstoting is maximaal
wanneer de bindingen zijn uitgelijnd in de verduisterde conformatie.
• De tweede reden is dat er enige stabiliserende interactie kan zijn tussen de C–H σ bindende orbitaal op
het ene koolstofatoom en de C–H σ* antibindende orbitaal op het andere koolstofatoom, wat het
grootst is wanneer de twee orbitalen precies evenwijdig zijn: dit gebeurt alleen in de verspringende
conformatie.
Om te zorgen dat de Newman
projectie de meest gunstigste
vorm heeft moeten de grootste
groepen zo ver mogelijk van elkaar
af zitten. Het liefst compleet
diagonaal tegenover elkaar.
De eclipse positie zorgen voor een
hoge torsiespanning in een
molecuul. De staggered positie
zorgt al voor een lagere torsiespanning.
Samenvatting OCS
Indeling samenvatting
Hoorcollege 1: Clayden hoofdstuk 14 en 16
Hoorcollege 2: Clayden hoofdstuk 15
Hoorcollege 3: Clayden hoofdstuk 17
Hoorcollege 4: Clayden hoofdstuk 19
Hoorcollege 5: Clayden hoofdstuk 20
Hoorcollege 6: Clayden hoofdstuk 21
Hoorcollege 7: Clayden hoofdstuk 22
Hoorcollege 8: Clayden hoofdstuk 23
Hoorcollege 9: Clayden hoofdstuk 24
Hoorcollege 10: Clayden hoofdstuk 25
Hoorcollege 11: Clayden hoofdstuk 26
Hoorcollege 11: Clayden hoofdstuk 29 en 30
, Hoofdstuk 14. Stereochemistry
Twee verbindingen met dezelfde brutoformule noemen we isomeren
• Structuurisomeren = verbindingen met verschillende connenctiviteit
(bindingen tussen atomen) tussen de atomen
• Regioisomeren = verbindingen die verschillende positie van een of meer
functionele groepen.
• Stereoisomeren = verbindingen die alleen verschillen in de configuratie van
de stereocentra.
Conformatie Configuratie
Bindingen draaien Bindingen verbreken
Relatief (diastereomeren) en absoluut (r of s aan alle
stereocentra in het molecuul)
Chiraal = een molecuul met 4 verschillende atomen eraan (alleen tetraëders)
Achiraal = een molecuul met 3 of minder verschillende atomen eraan (heeft een intern spiegelvlak)
R of S configuratie:
1. Ken prioriteiten op basis van atoomnummer (waterstof altijd laatste prioriteit (4))
2. Pak molecuul vast bij substituent met laagste prioriteit en richt de andere drie naar je toe.
3. Bekijk of de prioriteiten in aflopende prioriteit (1,2,3) met de klok mee (= R) of tegen de klok in (=S)
We noemen het enantiomeer dat vlak gepolariseerd licht naar rechts roteert (geeft een positieve rotatie) het
(+) - enantiomeer (of het rechtsdraaiende enantiomeer) en het enantiomeer dat planepolariseerd licht naar
links roteert (geeft een negatieve rotatie) het (- ) -enantiomeer (of het linksdraaiende enantiomeer). De labels
D (voor dextro, omdat het het (+) enantiomeer was) en L (voor laevo, omdat het het (-) enantiomeer was).
Soorten stereoisomeren:
• Enatiomeren = Verschillen in absolute configuratie van alle stereocentra
→ Enantiomeren hebben dezelfde fysisch-chemische eigenschappen behalve optische rotatie
• Diastereomeren = verschillen in absolute configuratie van een of meer (maar niet allemaal)
stereocentra
→ Diastereomeren hebben verschillende fysisch-chemische eigenschappen want atomen in molecuul
zijn anders gerangschikt in de ruimte en hebben dus een andere interactie.
• Epimeren = verschillen alleen in absolute configuratie van één stereocentrum
• Anomeren = verschillen alleen in absolute configuratie van anomeer centrum
[(half) acetaal C-atoom van koolhydraten]
→ Eigenlijk een soort epimeer maar verschilt in de configuratie bij de halfacetaal.
,Mesoverbindingen hebben twee of meer stereocentra, maar hebben een spiegelvlak waardoor ze achiraal zijn.
Enantiomeer Diastereomeer
Andere elementen van chiraliteit:
o Allelen = heeft geen chiraal centrum maar is
wel chiraal aangezien de
spiegelbeeldisomeren niet over elkaar
gelegd kunnen worden.
o Gehinderde biaryl-verbindingen = zo
gevouwen dat twee kanten elkaar afstoten.
o Bepaalde spiro-verbindingen = er is geen
chiraal centrum, maar er is ook geen
spiegelvlak.
Enantiomeer puur = een monster van een chirale verbinding dat moleculen bevat die allemaal hetzelfde
enantiomeer hebben.
, Hoofdstuk 16. Conformational analysis Stereochemistry
Newman Projection (staggered & exlipsed)
Newman-projecties zijn onderworpen aan een paar conventies:
• Het koolstofatoom dat zich dichter bij de kijker bevindt, bevindt zich op de kruising van de voorste drie
bindingen.
• De koolstof verder weg (die in feite niet te zien is in het eindaanzicht) wordt weergegeven door een
grote cirkel. Dit maakt het perspectief onnauwkeurig, maar dat doet er niet toe.
• Bindingen die aan deze verdere koolstof zijn bevestigd, voegen zich bij de rand van de cirkel en
ontmoeten elkaar niet in het midden.
• Verduisterde bindingen zijn voor de duidelijkheid enigszins verschoven getekend, alsof de binding met
een kleine fractie is gedraaid.
De staggered en eclipsed conformatie zijn niet gelijk in energie. De
stagered conformatie is lager in energie dan de exlipsed. Eclipsed
kost de meeste energie en staggered kost de minste energie.
Er zijn twee redenen waarom de staggered conformatie lager is in
energie dan de eclipsed conformatie:
• De eerste reden is dat de elektronen in de bindingen elkaar afstoten en deze afstoting is maximaal
wanneer de bindingen zijn uitgelijnd in de verduisterde conformatie.
• De tweede reden is dat er enige stabiliserende interactie kan zijn tussen de C–H σ bindende orbitaal op
het ene koolstofatoom en de C–H σ* antibindende orbitaal op het andere koolstofatoom, wat het
grootst is wanneer de twee orbitalen precies evenwijdig zijn: dit gebeurt alleen in de verspringende
conformatie.
Om te zorgen dat de Newman
projectie de meest gunstigste
vorm heeft moeten de grootste
groepen zo ver mogelijk van elkaar
af zitten. Het liefst compleet
diagonaal tegenover elkaar.
De eclipse positie zorgen voor een
hoge torsiespanning in een
molecuul. De staggered positie
zorgt al voor een lagere torsiespanning.
