Kľúčový rozdiel – Stereošpecifické vs. Stereoselektívne reakcie
Kľúčový rozdiel medzi stereošpecifickými a stereoselektívnymi reakciami je v tom, že pri stereošpecifických reakciách poskytujú rôzne stereošpecifické reaktanty za ideálnych podmienok rôzne stereoizoméry produktu (produkt je špecifický pre stereoizomér reaktantu), zatiaľ čo pri stereoselektívnych reakciách a jediný reaktant môže poskytnúť rôzne typy stereoizomérov.
Stereochémia je časť chémie, ktorá sa zaoberá trojrozmernými štruktúrami molekúl. Stereochemické reakcie sú rozdelené do dvoch skupín ako stereošpecifické a stereoselektívne na základe stereochémie produktu. Tieto produkty sa nazývajú stereoizoméry.
Čo sú stereošpecifické reakcie?
V stereošpecifickej reakcii každý stereoizomérny reaktant produkuje odlišný stereoizomérny produkt alebo inú sadu stereoizomérnych produktov. Všetky stereošpecifické reakcie sú v podstate stereoselektívne, ale stereoselektívne reakcie určite nie sú stereošpecifické. Príklady stereošpecifických reakcií zahŕňajú trans-adíciu brómu na (E)- a (Z) alkény, elektrocyklické reakcie ako disrotačné uzavretie kruhu, cheletropickú syn-adíciu singletových karbénov na alkény a sigmatropné Claisenove preskupenie cis- a trans- izoméry (4S)-vinyloxypent-2-énov.
Obrázok 1: Stereošpecifickosť otvorenia elektrocyklického kruhu
Vo všetkých týchto reakciách sa stereoizomérne substráty konvertujú na stereoizomérne produkty. Nie je povinné, aby bola reakcia 100 % stereošpecifická. Ak reakcia produkuje zmes dvoch rôznych stereoizomérov v pomere 80:20, reakcia sa potom nazýva 80% stereošpecifická.
Čo sú stereoselektívne reakcie?
Pri stereoselektívnych reakciách poskytuje jeden reaktant dva alebo viac stereoizomérnych produktov a jeden produkt je výraznejší ako druhý produkt alebo produkty. Stereoselektívne reakcie možno opísať ako mierne stereoselektívne, vysoko stereoselektívne alebo úplne stereoselektívne na základe stupňa preferencie pre konkrétny stereoizomér.
Obrázok 02: D-A stereoselektivita
Stereoselektívne reakcie prebiehajú počas pridávania kyseliny mravčej k norbornénu, diastereoselektívnej redukcii 4-terc-butylcyklohexanónu lítiumalumíniumhydridom a enantioselektívnej alkylácii benzaldehydu organozinkovými činidlami v prítomnosti (1R, 2S)-N, N-dibutylnorefedrín ako katalyzátor.
Aký je rozdiel medzi stereošpecifickými a stereoselektívnymi reakciami?
Stereošpecifické verzus stereoselektívne reakcie |
|
| Každý stereoizomérny reaktant produkuje iný stereoizomérny produkt alebo inú sadu stereoizomérnych produktov. | Jeden reaktant poskytuje dva alebo viac stereoizomérnych produktov a jeden produkt je výraznejší ako druhý produkt alebo produkty. |
| Vzťah | |
| Všetky stereošpecifické reakcie sú v podstate stereoselektívne. | Všetky stereoselektívne reakcie nie sú v podstate stereošpecifické. |
| Príklady | |
| trans-adícia brómu na (E)- a (Z) alkény, elektrocyklické reakcie ako disrotačné uzavretie kruhu, cheletropická syn-adícia singletových karbénov na alkény a sigmatropické Claisenove preskupenie cis- a trans- izoméry (4S)-vinyloxypent-2-énov | diastereoselektívna redukcia 4-terc-butylcyklohexanónu lítiumalumíniumhydridom a enantioselektívna alkylácia benzaldehydu organozinkovými činidlami v prítomnosti (1R,2S)-N,N-dibutylnorefedrínu ako katalyzátora |
Zhrnutie – Stereošpecifické verzus stereoselektívne reakcie
Pojmy stereoselektívnych a stereošpecifických reakcií sa priraďujú pozorovaním 3D štruktúry stereoizomérov v stereochemických reakciách. Pri stereošpecifických reakciách každý stereoizomérny reaktant produkuje odlišný stereoizomérny produkt, zatiaľ čo pri stereoselektívnych reakciách môže jeden reaktant produkovať dva alebo viac rôznych stereoizomérnych produktov. Toto je rozdiel medzi stereošpecifickými a stereoselektívnymi reakciami.
