Vad är skillnaden mellan Regioselectivity och Stereoselectivity inom organisk kemi?


Svar 1:

Det finns tre typer av selektivitet inom organisk kemi -1.Regioselectivity 2.Chemoselectivity 3.Stereoselectivity

Regioselectivity: -När en reaktion som potentiellt kan ge två eller flera konstitutionella isomerer faktiskt bara producerar en (eller en övervägande av en) sägs reaktionen vara regioselektiv.

Kemister beskriver reaktioner som -Markovnikov-tillsatser av vätehalogenider till alkener som regionselektiva. Tillsatsen av HX till en osymmetrisk alken, såsom propen, kan tänkas ge två konstitutionella isomerer, som vi har sett, men reaktionen ger endast en, och därför det är regioselektiv.

Stereoselektiva reaktioner: - När en reaktion som leder till en föredragen bildning av en stereoisomer framför andra stereoisomerer som eventuellt kan bildas. Om en reaktion föredrar en enantiomer framför dess spegelbild, sägs reaktionen vara enantioselektiv. Om en reaktion föredrar föredraget till en diastereomer över andra som är möjliga, sägs reaktionen vara diastereoselektiv.

Kemoselektiv: - när ett substrat med två eller flera distinkta funktionella grupper, reagerar med endast en funktionell grupp åt gången, kallas kemoselektiv, i princip sade den vilken funktionell grupp kommer att reagera.


Svar 2:

Hoppas att denna förklaring med exempel hjälper ...

Regioselectivity-preferens för en kemisk reaktion för att bilda en positionsisomer framför en annan. Det styrs av stabiliteten hos en diskret mellanprodukt (i fallet med exemplen som visas nedan, karbeniumjonstabilitet) eller stark elektronisk förspänning / polaritet i övergångstillståndet (t.ex. hydroborering av en terminal alken för att ge den mindre substituerade organoboranen) . Vanligtvis är det orienteringspreferensen med avseende på ett omättat system (t.ex. dubbelbindning, trippelbindning eller konjugerat system såsom en aromatisk ring).

Exempel:

orto- / para-substitution kontra metasubstitution i elektrofil aromatisk substitution.

Markovnikov-adderingspreferens av reaktionen för att bilda den mer substituerade alkylhalogeniden i den elektrofila tillsatsen till en grenad terminal alken.

Detta bör inte förväxlas med kemoselektivitet, som är den föredragna reaktionen med en funktionell grupp företräde för alla andra närvarande i molekylen.

Stereoselektivitet - preferensen för en kemisk reaktion för att bilda en stereoisomer framför en annan. Det finns två typer:

Enantioselektivitet - bildandet av en enantiomer (en rumslig isomer som har en motsvarande icke-överlaglig spegelbildisomer, eftersom den varken innehåller ett inversionscenter eller ett spegelplan) företräde för den andra.

Alla enantioselektiva reaktioner är verkligen diastereoselektiva reaktioner som använder en andra, enantiopure / enantioenriched molekyl för att kontrollera reaktionens diastereoselektivitet. Den andra, [redigera: Det är bara så att] den chirala katalysatorn eller den kirala hjälpen [redigera: (dvs. det stereokemiska kontrollelementet)] inte hamnar som en del av produkten. Det finns två grundläggande syntetiska metoder:

Chiral Catalysis - använder en enantiopure chiral katalysator eller reaktant som bildar ett diastereomeriskt komplex med molekylen, som förspänner det stereokemiska resultatet av reaktionen (ofta kallad kinetisk upplösning). Katalysatorn hamnar inte som en del av produkten.

Chiral Auxilliary-en enantiopure chiral molekyl är kemiskt fäst innan reaktionen utförs, vilket förspänner det stereokemiska resultatet av reaktionen, sedan tas den kirala ledningsgruppen kemiskt bort efter reaktionen. Lite "bratt", men det är en vanlig syntetisk strategi, speciellt om det kirala hjälpmedlet är billigt och enkelt att sätta på och ta av. Det kirala hjälpmedlet hamnar inte som en del av produkten.

Enantioselektiva reaktioner sätter produktens absoluta stereokemi genom att ställa in den relativa stereokemin hos den diastereomera produkten eller diastereomera komplexet under reaktionen.

Exempel:

Det klassiska exemplet är chiral katalys med användning av ett enzym (syntetiskt, enantioselektiv enzymatisk reduktion av acetoacetater till deras motsvarande chirala beta-hydroxyestrar).

Användning av Evans kirala oxazolidinonhjälpmedel i den enantioselektiva versionen av Aldol Condensation.

Diastereoselektivitet - bildningen av en diastereomer (en rumslig isomer som inte har en motsvarande icke-superimponerbar spegelbild (dvs stereoisomeren har ett inversionscenter och / eller åtminstone ett spegelplan) föredraget för en annan.

Medan diastereomerer är stereoisomerer, är de också olika föreningar med olika kemiska egenskaper. Således är det lätt att se hur en reaktion kan vara partisk mot en diastereomer produkt över en annan. Det kan uppstå som en förspänning i övergångstillståndet, produktstabilitet (som kan kännas i övergångstillståndet), sterisk förspänning (reaktion blockerad på en sida av stora, skrymmande grupper), konformationell förspänning eller en kombination av dessa.

Exempel:

Saytzev-produkt vid eliminering av en alkylhalogenid till en alken (produktstabilitet som känns av övergångstillståndet).

Exempel:

Felkin-Anh eller Cram asymmetrisk tillsats till en karbonylfunktionell grupp.

Dessa reaktioner bör inte förväxlas med en stereospecifik reaktion, som inte är en stereokemiskt inducerad förspänning, utan [redigera: en reaktion kontrollerad av] ett faktiskt stereoelektroniskt krav på reaktionsmekanismen. Till exempel är en Sn2-reaktion en stereospecifik reaktion. Oavsett om den lämnande gruppen är på en chiral molekyl eller inte, kräver mekanismen för Sn2-reaktionen att banan för nukleofilen är sådan att den kommer in från sidan mittemot den som lämnar gruppen, så kallade "baksideanfall ”, Vilket leder till inversion av stereokemin vid reagerande kol.

Exempel:

"Trans" -bromering av en dubbelbindning.

Sn2 på en alkylhalogenid.


Svar 3:

regioselectivity är föredraget av en riktning för kemisk bindning eller brytning över alla andra möjliga riktningar

stereoselektivitet är egenskapen hos en kemisk reaktion där en enda reaktant bildar en ojämlik blandning av stereoisomerer under den icke-stereospecifika skapandet av ett nytt stereocenter eller under den icke-stereospecifika omvandlingen av ett redan existerande.