הבדל מפתח - תגובות סטריאו ספציפיות לעומת תגובות סטריאו-סלקטיביות
ההבדל העיקרי בין תגובות סטריאו-ספציפיות לסטריאו-סלקטיביות הוא שבתגובות סטריאו-ספציפיות, מגיבים סטריאו-ספציפיים שונים נותנים סטריאואיזומר שונה של המוצר בתנאים אידיאליים (המוצר הוא ספציפי לסטריאואיזומר של המגיב), בעוד שבתגובות סטריאו-סלקטיביות, מגיב בודד עשוי לתת סוגים שונים של סטריאואיזומרים.
סטריאוכימיה הוא החלק בכימיה שעוסק במבנים התלת מימדיים של המולקולות. תגובות סטריאוכימיות מסווגות לשתי קבוצות כסטריאו-ספציפיות וסטריאו-סלקטיביות, בהתבסס על הסטריאוכימיה של המוצר.מוצרים אלה נקראים סטריאואיזומרים.
מהן תגובות סטריאו ספציפיות?
בתגובה סטריאו-איזומרית, כל מגיב סטריאו-איזומר מייצר תוצר סטריאו-איזומר שונה או קבוצה שונה של מוצרים סטריאו-איזומריים. כל התגובות הסטריאו-ספציפיות הן בעצם סטריאו-סלקטיביות, אבל תגובות סטריאו-סלקטיביות אינן בהחלט סטריאו-ספציפיות. דוגמאות לתגובות סטריאו-ספציפיות כוללות הוספת טרנס-הוספה של ברום לאלקנים (E) ו-(Z), תגובות אלקטרוציקליות כמו סגירות טבעות דיסרוטטוריות, סינון קלטרופי של קרבנים בודדים לאלקנים, וסידור מחדש של Claisen הסיגמטרופי של ה-cis-וטרנס- איזומרים של (4S)-vinyloxypent-2-enes.
איור 1: פתיחת טבעת אלקטרוציקלית של סטריאו ספציפיות
בכל התגובות הללו, מצעים סטריאו-איזומרים מומרים למוצרים סטריאו-איזומרים. אין זה חובה שהתגובה תהיה 100% סטריאוספציפית. אם תגובה מייצרת תערובת של שני סטריאואיזומרים שונים ביחס של 80:20, הריאקציה נקראת אז 80% סטריאוספציפית.
מהן תגובות סטריאו-סלקטיביות?
בתגובות סטריאו-סלקטיביות, מגיב בודד נותן שני מוצרים סטרואיזומריים או יותר, ומוצר אחד בולט יותר מהמוצר או המוצרים האחרים. ניתן לתאר את התגובות הסטריאו-סלקטיביות כסטריאו-סלקטיביות בינוניות, סטריאו-סלקטיביות מאוד או סטריאו-סלקטיביות לחלוטין על סמך מידת ההעדפה לסטריאואיזומר ספציפי.
איור 02: D-A סטריאו-סלקטיביות
תגובות סטריאו-סלקטיביות מתרחשות במהלך הוספה של חומצה פורמית לנורבורן, הפחתה דיאסטראוסלקטיבית של 4-tert-butylcyclohexanone עם ליתום אלומיניום הידריד, ואלקילציה אננטיוסלקטיבית של בנזלדהיד עם ריאגנטים אורגנו-אבץ בנוכחות (1R, 2S)-N, N-dibutylnorephedrine כזרז.
מה ההבדל בין תגובות סטריאו ספציפיות לסטריאו-סלקטיביות?
תגובות סטריאו ספציפיות לעומת סטריאו-סלקטיביות |
|
| כל מגיב סטריאו-איזומר מייצר מוצר סטריאו-איזומר אחר או קבוצה שונה של מוצרים סטריאו-איזומריים. | מגיב יחיד נותן שני מוצרים סטרואיזומריים או יותר, ומוצר אחד בולט יותר מהמוצר או המוצרים האחרים. |
| Relationship | |
| כל התגובות הסטריאו-ספציפיות הן בעצם סטריאו-סלקטיביות. | כל התגובות הסטריאו-סלקטיביות אינן סטריאוספציפיות במהותן. |
| דוגמאות | |
| טרנס-הוספה של ברום לאלקנים (E)-ו-(Z), תגובות אלקטרוציקליות כמו סגירות טבעות דיסרוטטוריות, הוספת סינ-כלטרופית של קרבונים בודדים לאלקנים, והסידור מחדש של Claisen הסיגמטרופי של ה-cis-וטרנס- איזומרים של (4S)-vinyloxypent-2-enes | הפחתה דיאסטראוסלקטיבית של 4-tert-butylcyclohexanone עם ליתום אלומיניום הידריד, ואלקילציה אננטיוסלקטיבית של בנזלדהיד עם ריאגנטים אורגנו-אבץ בנוכחות (1R, 2S)-N, N-dibutylnorephedrine כזרז |
סיכום – תגובות סטריאו ספציפיות לעומת תגובות סטריאו-סלקטיביות
המונחים של תגובות סטריאו-סלקטיביות וסטריאו-ספציפיות מוקצים על ידי התבוננות במבנה התלת-ממדי של הסטריאואיזומרים בתגובות סטריאוכימיות.בתגובות סטריאו-ספציפיות, כל מגיב סטריאו-איזומרי מייצר תוצר סטריאו-איזומר שונה, בעוד שבתגובות סטריאו-סלקטיביות, מגיב בודד יכול לייצר שני או יותר מוצרים סטריאו-איזומריים שונים. זה ההבדל בין תגובות סטריאו-ספציפיות לסטריאו-סלקטיביות.
