Инверсия Вальдена - это инверсия хирального центра в молекуле в химической реакции . Поскольку молекула может образовывать два энантиомера вокруг хирального центра, инверсия Вальдена преобразует конфигурацию молекулы из одной энантиомерной формы в другую. Например, в реакции S N 2 инверсия Вальдена происходит у тетраэдрического атома углерода. Это можно визуализировать, представив зонт, вывернутый наизнанку во время шторма . В инверсии Вальдена обратная атака нуклеофила в реакции S N 2дает продукт, конфигурация которого противоположна реагенту. Следовательно, во время реакции S N 2 происходит 100% -ное превращение продукта. Это известно как инверсия Уолдена.
Впервые это наблюдал химик Пол Уолден в 1896 году. Он смог превратить один энантиомер химического соединения в другой энантиомер и обратно в так называемом цикле Уолдена, который проходил следующим образом: (+) хлорянтарная кислота ( 1 на схеме 1 ) был преобразован в (+) яблочную кислоту 2 под действием оксида серебра в воде с сохранением конфигурации, на следующем этапе гидроксильная группа была заменена хлором на другой изомер хлорянтарной кислоты 3 путем реакции с пентахлоридом фосфора., вторая реакция с оксидом серебра дала (-) яблочную кислоту 4 и, наконец, вторая реакция с PCl 5 вернула цикл в исходную точку. [1]
В этой реакции оксид серебра на первой стадии действует как донор гидроксида, в то время как ион серебра не играет никакой роли в реакции. Промежуточные являются карбоксильная дианиона , который дает внутримолекулярного нуклеофильного замещения со стороны β-карбоксилат - аниона , чтобы произвести четыре-членное бета- лактон кольцо B . Α-карбоксильная группа также реакционноспособна, но данные in silico предполагают, что переходное состояние для образования трехчленного α-лактона очень высокое. Кольцо гидроксильного иона открывает лактон с образованием спирта C, и чистым эффектом двух инверсий является сохранение конфигурации. [2]
См. Также [ править ]
- Еще одна демонстрация цикла Уолдена в перестановке Брука .
Ссылки [ править ]
- ^ П. Уолден (1896). "Ueber die gegenseitige Umwandlung optischer Antipoden" . Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft . 29 (1): 133–138. DOI : 10.1002 / cber.18960290127 .
- ^ Пересмотренный цикл Уолдена: вычислительное исследование конкурентного замыкания кольца для α- и -лактонов Дж. Грант Бьюкенен, Ричард А. Диггл, Джузеппе Д. Руджеро и Ян Х. Уильямс Химические коммуникации , 2006 , 1106 - 1108 Аннотация .
