4.11
Prochiralität bezieht sich auf das Konzept, dass zwei oder mehr achirale Moleküle reagieren, um chirale Produkte zu erzeugen.
Betrachten Sie zum Beispiel die Reduktion von 2-Butanon zu 2-Butanol. Dabei reagieren die achiralen Moleküle 2-Butanon und Natriumborhydrid zu einem äquimolaren Gemisch aus den chiralen Enantiomeren (R)-2-Butanol und (S)-2-Butanol.
Achirale Moleküle, die durch die Änderung nur eines Substituenten in chirale Produkte umgewandelt werden können, werden als prochiral bezeichnet.
In trigonalen prochiralen Molekülen hängt die chirale Konfiguration des Produkts davon ab, ob die eingehende Gruppe von der oberen oder unteren Fläche des Moleküls zum sp2-hybridisierten Zentrum hinzufügt.
Als solches ist jede Seite des Butanonmoleküls einzigartig und sollte einen eigenen eindeutigen Namen haben, der dem Cahn-Ingold-Prelog-System zugewiesen werden kann.
Ähnlich wie bei der Benennung chiraler Moleküle werden den Substituenten am trigonalen Kohlenstoffatom Prioritäten zugewiesen, die auf ihren Ordnungszahlen am ersten Differenzpunkt basieren. Die Flächen des Moleküls werden dann markiert, je nachdem, ob die Eins-Zwei-Drei-Sequenz im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn verläuft.
Wenn die Sequenz im Uhrzeigersinn verläuft, wird die Fläche als "re" gekennzeichnet. Wenn die Sequenz gegen den Uhrzeigersinn verläuft, wird die Fläche als "si" bezeichnet.
Im Fall von 2-Butanon erhält man, wenn die Hydridgruppe von der "re"-Fläche von 2-Butanon hinzufügt, (S)-2-Butanol. Im Gegensatz dazu entsteht durch Zugabe des Hydridions von der "si"-Fläche (R)-2-Butanol.
In Abwesenheit chiraler Reagenzien ist es gleich, dass die Hydridgruppe von beiden Seiten an das Molekül bindet, und es wird eine racemische Mischung des Produkts erhalten.
Chirale Katalysatoren oder Enzyme können jedoch verwendet werden, um die Bildung eines Enantiomers zu begünstigen, wodurch die Reaktion für dieses Enantiomer "enantioselektiv" wird.
Das Konzept der Prochiralität führt zur Nomenklatur der einzelnen Flächen eines Moleküls und spielt eine entscheidende Rolle bei der enantioselektiven…
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