Organisc he Chemie II
Hoofdstuk 4: Isomeren
Structurele/constitionele isomeren verschillen in manier waarop atomen met elkaar verbonden zijn
4.1 Cis-trans isomeren
Stereo-isomeren zijn verbindingen waarbij je een ander molecule verkrijgt als je 2 substituenten op
een atoom omwisselt, cis-trans isomeren zijn het gevolg van verhinderde rotatie
Cis isomeren hebben een hoger kookpunt wegens dipool-dipool interacties
4.2 Het E,Z-systeem
Zie 1e bach
4.3 Chiraliteit
Een chirale verbinding heeft een niet-superponeerbaar spiegelbeeld
Een achirale verbinding heeft een superponeerbaar spiegelbeeld
4.4 Een asymmetrisch centrum veroorzaakt chiraliteit
Een chiraal molecule heeft een asymmetrisch centrum
➔ Verbonden aan 4 verschillende groepen
4.5 Isomeren met één asymmetrisch centrum
Stereo-isomeren worden enantiomeren genoemd = spiegelbeeld van elkaar
➔ Kunnen worden gescheiden
! hebben zelfde fysische en chemische eigenschappen
,4.6 Asymmetrische centra en stereocentra
Stereocentrum: als 2 groepen gebonden aan een atoom omgewisseld worden, wordt een stereo-
isomeer gevormd
Asymmetrisch centrum: atoom dat aan 4 verschillende groepen is gebonden
4.7 Enantiomeren tekenen
Inbeelden dat je van bovenaf kijkt
Gevulde wig: groep bevindt zich boven het vlak
Gestreepte wig: groep bevindt zich onder het vlak
Verticaal: de binding wijst van het asymmetrisch
centrum naar onderen
Horizontaal: de binding wijst van het asymmetrisch
centrum naar boven
4.8 Naamgeving van enantiomeren
Relatieve prioriteit van 4 substituenten bepalen
Bepalen vanuit perspectiefformule
Als groep met laagste prioriteit naar achter wijst:
S = draaien tegen wijzerszin
R = draaien volgens wijzerszin
! als groep met laagste prioriteit niet naar achter wijst: logica omdraaien
Bepalen vanuit Fischer-projectie
Als groep met laagste prioriteit verticaal staat:
S = draaien tegen wijzerszin
R = draaien volgens wijzerszin
! als groep met laagste prioriteit horizontaal staat: logica omdraaien
4.9 Chirale verbindingen zijn optisch actief
Een achirale stof verandert de polarisatie niet, een chirale stof wel
Een chirale verbinding roteert het polarisatievlak van lineair gepolariseerd licht
,(+) = vlak draait met klok mee
(-) = vlak draait tegen de klok in
Als het ene isomeer (+) is, dan is het andere (-)
4.12 Verbindingen met meer dan 1 asymmetrisch centrum
Maximum aantal stereo-isomeren = 2n met n = aantal asymmetrische centra
Diastereomeren zijn stereo-isomeren die geen enantiomeren zijn
➔ Verschillende fysische en chemische eigenschappen
4.13 Stereo-isomeren van cyclische verbindingen
Cis stereo-isomeren zijn een paar enantiomeren
Trans stereo-isomeren zijn een paar enantiomeren
Een asymmetrisch centrum is verbonden met 4 verschillende groepen
Er zijn slechts twee stereo-isomeren: cis en trans
➔ R en S kan enkel bij asymmetrisch koolstof
4.14 Meso verbindingen
Meso verbindingen hebben een superponeerbaar spiegelbeeld ook al hebben ze wel meerdere
asymmetrische centra
➔ Niet optisch actief want intern spiegelvlak
4.16 Stikstof en fosfor als asymmetrisch centrum
Amines bevatten geen stereocentra omwille van amine inversie
➔ Enantiomeren worden snel in elkaar omgezet
4.17 Receptoren en de chiraliteit van het leven
Omdat een receptor chiraal is, bindt hij slechts één enantiomeer
, Hoofdstuk 6: Reacties op alkenen
6.12 Regioselectief, stereoselectief en stereospecifiek
Regioselectieve reactie: reactie die uit alle mogelijke uitkomsten 1 of meerdere structuurisomeren
preferentieel vormt (gedeeltelijk, volledig of hoog regioselectief)
Stereoselectieve reactie: reactie die uit alle mogelijke uitkomsten 1 of meerdere stereoisomeren
preferentieel vormt
Stereospecifieke reactie: vanuit het mechanisme kan er slechts 1 stereoisomeer gevormd worden
vanuit elk van de stereoisomeren (chiraal reagens)
➔ De stereochemie van het reagens bepaalt de uitkomst van de reactie
6.13 De stereochemie van elektrofiele addities
Vorming van een racemisch mengsel als er na additie een asymmetrisch koolstof aanwezig is
➔ Br- kan zowel bovenaan als onderaan adderen
o Producten zijn enantiomeren
Als de startverbinding reeds een asymmetrisch centrum heeft en de reactie een product vormt met
een nieuw asymmetrisch centrum, zal het product een paar diastereomeren zijn.
Bij reacties die 2 stereocentra vormen, zijn de stereo-isomeren die als product verkregen worden
afhankelijk van het reactiemechanisme
➔ Als de reactie via een carbokation verloopt zullen alle 4 de mogelijke stereo-isomeren (22)
gevormd worden als twee paren van enantiomeren
Bij de syn-additie van H2 worden slechts 2 stereo-isomeren gevormd
➔ Stereoselectief
o Additie bovenaan of onderaan = cis stereoisomeer
o Zowel bij cis- als trans-alkenen
Meso-verbindingen bij syn-additie is enkel mogelijk bij symmetrische cis-startverbindingen
Epoxidevorming = syn-additie ⟶ 2 stereo-isomeren
➔ Stereospecifiek
o Cis en trans isomeren vormen verschillende paren enantiomeren
Hydroborering-oxidatie = syn-additie ⟶ 2 stereo-isomeren
➔ Stereoselectief
o Enkel 2 van de 4 mogelijke stereoisomeren worden gevormd
Bij de trans-additie van halogenen worden er ook slechts 2 stereo-isomeren gevormd
➔ Stereospecifiek en stereoselectief
o Cis en trans isomeren vormen verschillende paren enantiomeren
De anti-additie van halogenen geeft ook aanleiding tot vorming van 2 stereo-isomeren
Hoofdstuk 4: Isomeren
Structurele/constitionele isomeren verschillen in manier waarop atomen met elkaar verbonden zijn
4.1 Cis-trans isomeren
Stereo-isomeren zijn verbindingen waarbij je een ander molecule verkrijgt als je 2 substituenten op
een atoom omwisselt, cis-trans isomeren zijn het gevolg van verhinderde rotatie
Cis isomeren hebben een hoger kookpunt wegens dipool-dipool interacties
4.2 Het E,Z-systeem
Zie 1e bach
4.3 Chiraliteit
Een chirale verbinding heeft een niet-superponeerbaar spiegelbeeld
Een achirale verbinding heeft een superponeerbaar spiegelbeeld
4.4 Een asymmetrisch centrum veroorzaakt chiraliteit
Een chiraal molecule heeft een asymmetrisch centrum
➔ Verbonden aan 4 verschillende groepen
4.5 Isomeren met één asymmetrisch centrum
Stereo-isomeren worden enantiomeren genoemd = spiegelbeeld van elkaar
➔ Kunnen worden gescheiden
! hebben zelfde fysische en chemische eigenschappen
,4.6 Asymmetrische centra en stereocentra
Stereocentrum: als 2 groepen gebonden aan een atoom omgewisseld worden, wordt een stereo-
isomeer gevormd
Asymmetrisch centrum: atoom dat aan 4 verschillende groepen is gebonden
4.7 Enantiomeren tekenen
Inbeelden dat je van bovenaf kijkt
Gevulde wig: groep bevindt zich boven het vlak
Gestreepte wig: groep bevindt zich onder het vlak
Verticaal: de binding wijst van het asymmetrisch
centrum naar onderen
Horizontaal: de binding wijst van het asymmetrisch
centrum naar boven
4.8 Naamgeving van enantiomeren
Relatieve prioriteit van 4 substituenten bepalen
Bepalen vanuit perspectiefformule
Als groep met laagste prioriteit naar achter wijst:
S = draaien tegen wijzerszin
R = draaien volgens wijzerszin
! als groep met laagste prioriteit niet naar achter wijst: logica omdraaien
Bepalen vanuit Fischer-projectie
Als groep met laagste prioriteit verticaal staat:
S = draaien tegen wijzerszin
R = draaien volgens wijzerszin
! als groep met laagste prioriteit horizontaal staat: logica omdraaien
4.9 Chirale verbindingen zijn optisch actief
Een achirale stof verandert de polarisatie niet, een chirale stof wel
Een chirale verbinding roteert het polarisatievlak van lineair gepolariseerd licht
,(+) = vlak draait met klok mee
(-) = vlak draait tegen de klok in
Als het ene isomeer (+) is, dan is het andere (-)
4.12 Verbindingen met meer dan 1 asymmetrisch centrum
Maximum aantal stereo-isomeren = 2n met n = aantal asymmetrische centra
Diastereomeren zijn stereo-isomeren die geen enantiomeren zijn
➔ Verschillende fysische en chemische eigenschappen
4.13 Stereo-isomeren van cyclische verbindingen
Cis stereo-isomeren zijn een paar enantiomeren
Trans stereo-isomeren zijn een paar enantiomeren
Een asymmetrisch centrum is verbonden met 4 verschillende groepen
Er zijn slechts twee stereo-isomeren: cis en trans
➔ R en S kan enkel bij asymmetrisch koolstof
4.14 Meso verbindingen
Meso verbindingen hebben een superponeerbaar spiegelbeeld ook al hebben ze wel meerdere
asymmetrische centra
➔ Niet optisch actief want intern spiegelvlak
4.16 Stikstof en fosfor als asymmetrisch centrum
Amines bevatten geen stereocentra omwille van amine inversie
➔ Enantiomeren worden snel in elkaar omgezet
4.17 Receptoren en de chiraliteit van het leven
Omdat een receptor chiraal is, bindt hij slechts één enantiomeer
, Hoofdstuk 6: Reacties op alkenen
6.12 Regioselectief, stereoselectief en stereospecifiek
Regioselectieve reactie: reactie die uit alle mogelijke uitkomsten 1 of meerdere structuurisomeren
preferentieel vormt (gedeeltelijk, volledig of hoog regioselectief)
Stereoselectieve reactie: reactie die uit alle mogelijke uitkomsten 1 of meerdere stereoisomeren
preferentieel vormt
Stereospecifieke reactie: vanuit het mechanisme kan er slechts 1 stereoisomeer gevormd worden
vanuit elk van de stereoisomeren (chiraal reagens)
➔ De stereochemie van het reagens bepaalt de uitkomst van de reactie
6.13 De stereochemie van elektrofiele addities
Vorming van een racemisch mengsel als er na additie een asymmetrisch koolstof aanwezig is
➔ Br- kan zowel bovenaan als onderaan adderen
o Producten zijn enantiomeren
Als de startverbinding reeds een asymmetrisch centrum heeft en de reactie een product vormt met
een nieuw asymmetrisch centrum, zal het product een paar diastereomeren zijn.
Bij reacties die 2 stereocentra vormen, zijn de stereo-isomeren die als product verkregen worden
afhankelijk van het reactiemechanisme
➔ Als de reactie via een carbokation verloopt zullen alle 4 de mogelijke stereo-isomeren (22)
gevormd worden als twee paren van enantiomeren
Bij de syn-additie van H2 worden slechts 2 stereo-isomeren gevormd
➔ Stereoselectief
o Additie bovenaan of onderaan = cis stereoisomeer
o Zowel bij cis- als trans-alkenen
Meso-verbindingen bij syn-additie is enkel mogelijk bij symmetrische cis-startverbindingen
Epoxidevorming = syn-additie ⟶ 2 stereo-isomeren
➔ Stereospecifiek
o Cis en trans isomeren vormen verschillende paren enantiomeren
Hydroborering-oxidatie = syn-additie ⟶ 2 stereo-isomeren
➔ Stereoselectief
o Enkel 2 van de 4 mogelijke stereoisomeren worden gevormd
Bij de trans-additie van halogenen worden er ook slechts 2 stereo-isomeren gevormd
➔ Stereospecifiek en stereoselectief
o Cis en trans isomeren vormen verschillende paren enantiomeren
De anti-additie van halogenen geeft ook aanleiding tot vorming van 2 stereo-isomeren
