Hvad er forskellen mellem Regioselectivity og Stereoselectivity inden for organisk kemi?


Svar 1:

Der er tre typer selektivitet i organisk kemi -1.Regioselektivitet 2.Khemoselektivitet 3.Stereoselektivitet

Regioselectivity: -Når en reaktion, der potentielt kan give to eller flere konstitutionelle isomerer, faktisk kun producerer en (eller en overvægt af en), siges reaktionen at være regioselektiv.

Kemikere beskriver reaktioner som -Markovnikov-tilsætningerne af hydrogenhalogenider til alkener som regionselektive. Tilsætningen af ​​HX til et usymmetrisk alken såsom propen kunne tænkes at give to konstitutionelle isomerer, som vi har set, men reaktionen giver kun en, og derfor det er regioselektiv.

Stereoselektive reaktioner: -Når en reaktion, der fører til en præferentiel dannelse af en stereoisomer i forhold til andre stereoisomerer, der muligvis kan dannes. Hvis en reaktion fortrinsvis producerer en enantiomer over dens spejlbillede, siges reaktionen at være enantioselektiv. Hvis en reaktion fortrinsvis fører til en diastereomer i forhold til andre, der er mulige, siges reaktionen at være diastereoselektiv.

Kemoselektiv: - når et substrat, der har to eller flere distinkte funktionelle grupper, reagerer med kun en funktionel gruppe ad gangen, kaldes kemoselektiv, grundlæggende sagde det, hvilken funktionel gruppe der vil reagere.


Svar 2:

Håber, at denne forklaring med eksempler hjælper ...

Regioselektivitet-præference af en kemisk reaktion til dannelse af en positionsisomer frem for en anden. Det styres af stabiliteten af ​​et diskret mellemprodukt (i tilfælde af eksemplerne vist nedenfor, carbeniumionstabilitet) eller stærk elektronisk forspænding / polaritet i overgangstilstanden (f.eks. Hydroborering af en terminal alken for at give den mindre substituerede organoboran) . Det er typisk orienteringspræferencen med hensyn til et umættet system (f.eks. Dobbeltbinding, triplebinding eller konjugeret system, såsom en aromatisk ring).

Eksempler:

ortho- / para-substitution versus metasubstitution i elektrofil aromatisk substitution.

Markovnikov-tilsætningspræference af reaktionen til dannelse af det mere substituerede alkylhalogenid i den elektrofile tilsætning til en forgrenet terminal alken.

Dette bør ikke forveksles med kemoselektivitet, som er den foretrukne reaktion med en funktionel gruppe fortrinsvis frem for alle andre, der er til stede i molekylet.

Stereoselektivitet - præferensen af ​​en kemisk reaktion til dannelse af en stereoisomer frem for en anden. Der er to typer:

Enantioselektivitet - dannelsen af ​​en enantiomer (en rumlig isomer, der har en tilsvarende ikke-overlejret spejlbilledeisomer, fordi den hverken indeholder et inversionscenter eller et spejleplan) fortrinsvis for den anden.

Alle enantioselektive reaktioner er virkelig diastereoselektive reaktioner, der bruger et andet, enantiopure / enantioenriched molekyle til at kontrollere diastereoselektiviteten af ​​reaktionen. Den anden, [redigering: Det er bare det, at] den chirale katalysator eller den chirale hjælpearbejde [redigering: (dvs. det stereokemiske kontrolelement)] ikke ender som en del af produktet. Der er to grundlæggende syntetiske tilgange:

Chiral katalyse - bruger en enantiopural chiral katalysator eller reaktant, der danner et diastereomerisk kompleks med molekylet, der biaser det stereokemiske resultat af reaktionen (ofte kaldet kinetisk opløsning). Katalysatoren ender ikke som en del af produktet.

Chiralt hjælpemiddel-et enantiopuralt chiralt molekyle er kemisk bundet før reaktionen udføres, hvilket forkaster det stereokemiske resultat af reaktionen, derefter fjernes denne chirale dirigeringsgruppe kemisk efter reaktionen. Lidt "steppy", men det er en almindelig syntetisk strategi, især hvis det chirale hjælpestof er billigt og let at sætte på og tage af. Det chirale hjælpestof ender ikke som en del af produktet.

Enantioselektive reaktioner indstiller den absolutte stereokemi af produktet ved at indstille den relative stereokemi af det diastereomere produkt eller diastereomere kompleks under reaktionen.

Eksempler:

Det klassiske eksempel er chiral katalyse under anvendelse af et enzym (syntetisk, enantioselektiv enzymatisk reduktion af acetoacetater til deres tilsvarende chirale beta-hydroxyestere).

Anvendelse af Evans 'chirale oxazolidinon-hjælpestoffer i den enantioselektiv version af Aldol Condensation.

Diastereoselektivitet - dannelsen af ​​en diastereomer (en rumlig isomer, der ikke har et tilsvarende ikke-superimposibelt spejlbillede (dvs. stereoisomeren har et inversionscenter og / eller mindst et spejlplan) fortrinsvis frem for et andet.

Mens diastereomerer er stereoisomerer, er de også forskellige forbindelser med forskellige kemiske egenskaber. Det er således let at se, hvordan en reaktion kan være partisk mod et diastereomerisk produkt frem for et andet. Det kan opstå som en bias i overgangstilstanden, produktstabilitet (som kan mærkes i overgangstilstanden), sterisk bias (reaktion blokeret på den ene side af store, voluminøse grupper), konformationel bias eller en kombination af disse.

Eksempler:

Saytzev-produkt til eliminering af et alkylhalogenid til en alken (produktstabilitet, som det føles ved overgangstilstanden).

Eksempler:

Felkin-Anh eller Cram asymmetrisk tilsætning til en carbonyl-funktionel gruppe.

Disse reaktioner skal ikke forveksles med en stereospecifik reaktion, som ikke er en stereokemisk induceret bias, men [redigering: en reaktion kontrolleret af] et faktisk stereoelektronisk krav til reaktionsmekanismen. For eksempel er en Sn2-reaktion en stereospecifik reaktion. Uanset om den fraspaltende gruppe er på et chiralt molekyle eller ej, kræver mekanismen for Sn2-reaktionen, at banen til nukleofilen er sådan, at den kommer ind fra den modsatte side af den, der forlader gruppen, såkaldt "bagsideangreb ”, Hvilket fører til inversion af stereokemien ved det reagerende kulstof.

Eksempler:

"Trans" bromering af en dobbeltbinding.

Sn2 på et alkylhalogenid.


Svar 3:

regioselektivitet er præferencen for en retning af kemisk bindingsfremstilling eller brud i forhold til alle andre mulige retninger

stereoselektivitet er egenskaben ved en kemisk reaktion, hvor en enkelt reaktant danner en ulig blanding af stereoisomerer under den ikke-stereospecifikke oprettelse af et nyt stereocenter eller under den ikke-stereospecifikke transformation af et allerede eksisterende.