Абсолютная конфигурация

Энантиомеры различаются пространственным расположением атомов, входящих в состав молекул. То же можно сказать о разных конформациях данной молекулы: В чем же отличие энантиомеров от конформаций?

Конформации данной молекулы переходят друг в друга без разрыва химических связей путем вращения отдельных частей молекулы вокруг -связей. Энантиомеры нельзя превратить друг в друга таким путем. Для превращения одного энантиомера в другой потребовалось бы, разорвав связи, поменять местами два заместителя при асимметрическом атоме. Такую операцию можно выполнить лишь формально, например:

В отличие от конформаций, в случае хиральных молекул говорят о различных конфигурациях. Термин "конфигурация" означает определенное пространственное расположение атомов в молекуле, но не распространяется на такие структуры, которые отличаются только за счет поворота отдельных фрагментов молекулы вокруг простых связей.

Естественен вопрос, как экспериментально определить конфигурацию молекул данного энантиомера. Прямой метод установления строения молекул - рентгеноструктурный анализ - в своем обычном варианте не способен различить энантиомеры, поскольку он представляет собой центрально-симметричную процедуру. В 1951 году был разработан специальный вариант рентгеноструктурного анализа, основанный на учете так называемого аномального рассеяния рентгеновских лучей. Этот метод позволяет однозначно установить пространственное расположение атомов в молекуле данного энантиомера. Конфигурация молекулы, определенная таким путем, называется абсолютной конфигурацией.

Если говорят о том, что известна абсолютная конфигурация молекулы, подразумевают, что можно построить пространственную модель, в точности передающуюрасположение атомов в данной реальной молекуле.

Следует оговорить границы применимости термина "абсолютная конфигурация". Когда рассматривают энантиомеры например, (12) и (13), то говорят, что их абсолютная конфигурация различна (противоположна):

Аналогично, различается абсолютная конфигурация энантиомеров (14) и (15).

Иначе обстоит дело, когда сравнивают молекулы, не являющиеся изомерами, например, (12) и (14) или (12) и (15). В этом случае не следует говорить, что абсолютная конфигурация молекул (12) и (14) одинакова, а молекул (12) и (15) - разная (можно говорить, что молекулы (12) и (14) относятся к одному конф и гурационному ряду, а (12) и (15) - к разным рядам, имея в виду результат замены одного лиганда при coxpaнeнии трех остальных. Подробное обсуждение данного вопроса выходит за рамки настоящего пособия.).

Термин "абсолютная конфигурация" относится только копределенному пространственному расположению четырех данних заместителей вокруг центра хиральности (асимметрического атома).