19.11: Racemization
Opticamente ativo bifenil derivados (Seção 13-5A) são racemized se os dois anéis aromáticos, a qualquer tempo passar através de um coplanares configuração de rotação sobre o central bond. Isto pode ser causado mais ou menos facilmente pelo calor, a menos que os substituintes 2,2′-Orto sejam muito grandes.a forma como compostos com átomos de carbono assimétricos são racemizados é mais complicada. Uma possibilidade seria que um carbono quiral tetraédrico ligado a quatro grupos se tornasse planar e achiral sem quebrar quaisquer ligações. Cálculos teóricos indicam que este não é um provável processo para quirais tetravalente carbono, mas, como veremos, não ocorrem com quirais de carbono e outros átomos quirais que estão ligados a três grupos:
Opticamente ativo compostos carbonílicos do tipo \(\ce{-CHC=O}\), em que o alfa de carbono é assimétrica, são racemized por ambos os ácidos e bases, e a partir da Secção 17-1 podemos ter a certeza de que este está relacionado com a enolization. A formação do enol ou do anião enolado destruirá a assimetria do carbono \(\alpha\) de modo que, mesmo que apenas quantidades de enol estejam presentes em qualquer momento, eventualmente todo o composto será racemizado. No entanto, o mecanismo requer tanto que haja um hidrogênio \(\alpha\) e que o centro de simetria seja localizado a este carbono \(\alpha\). Caso contrário, ácidos e bases são ineficazes em catalisar racemização.
, 2-clorobutano) pode ocorrer solução ih e, normalmente, quanto mais polar e ionizante o solvente é, mais facilmente a substância é racemizada. A ionização do haleto por um processo \(S_\text{n}1\) é provavelmente responsável, e isso certamente seria promovido por solventes polares (secção 8-6). Todas as indicações são de que uma carbocação alquila uma vez dissociada de seu anião acompanhante é planar; e, quando tal íon recombina com o anião, ele tem a mesma probabilidade de formar os enantiômeros \(D\) e \(L\):
halogenetos opticamente ativos também podem ser racemizados por um mecanismo \(S_\text{n}2\). Uma solução de 2-clorobutano activo em cloreto de lítio dissolvido contendo 2-propanona torna-se racémica. Deslocamento do cloreto do haleto pelo íon de cloreto inverte a configuração no átomo que passa pela substituição (ver secção 8-5). Uma segunda substituição regenera o enantiômero original. Eventualmente, este processo para a frente e para trás produz números iguais das formas \(D\) e \(L\); A substância então é racémica:
álcoois assimétricos muitas vezes são racemizados por ácidos fortes. Sem dúvida, a ionização tem lugar, e a recombinação do carbocation com água leva para um enantiômero:
Em contraste com haletos, álcoois e compostos carbonílicos, hidrocarbonetos pode ser extremamente difícil para racemize. Isto é particularmente verdadeiro para um composto com um quaternário assimétrica center, como methylethylpropylbutylmethane, \(28\), que não tem “alça” para permitir um para converter o carbono assimétrico para um simétrica condição de simples meios químicos:
no Entanto, os hidrocarbonetos que possuem um átomo de hidrogênio no carbono assimétrico pode ser racemized se eles podem ser convertidos para carbocations ou carbanions. A facilidade de racemização do tipo carbanion dependerá da acidez do hidrogênio ligado e da estabilidade estereoquímica do carbanion intermediário que é formado. Se a configuração do carbanion intermediário inverte, racemization vai resultado (consulte também a Seção 6-4E):
O carbocation tipo de racemization de um hidrocarboneto opticamente activa pode ocorrer pela reação de permuta descritas na Seção 10-9.
contribuidores e atribuições
- John D. Robert e Marjorie C. Caserio (1977) Basic Principles of Organic Chemistry, second edition. W. A. Benjamin, Inc. , Menlo Park, CA. ISBN 0-8053-8329-8. Este conteúdo tem direitos autorais sob as seguintes condições: “você tem permissão para reprodução individual, educacional, de pesquisa e não comercial, distribuição, exibição e desempenho deste trabalho em qualquer formato.”