3. STEREOKEMIJA - PBF

3. STEREOKEMIJA

ŠTO JE STEREOKEMIJA? 

dio organske kemije koja proučava trodimenzionalnu strukturu molekule 

biološki sustavi su izuzetno selektivni i prave razliku između molekula sa 

vrlo malom stereokemijskom različitošću 

R(-)epinefrin 

(prirodni hormon) 

aktivno mjesto 

enzima 

enzim-supstrat 

kompleks 

R(+)epinefrin 

(umjetno sintetiziran) 

ne odgovara aktivnom 

mjestu enzima 

2

ŠTO JE STEREOKEMIJA? 

za razumijevanje stereokemije važno razmotriti pojam IZOMERIJE 

IZOMERE dijelimo na: 

o KONSTITUCIJSKE (STRUKTURNE) IZOMERE 

• spojevi koji imaju istu molekulsku formulu, a različit redosljed 

kovalentno vezanih atoma. Imaju različitu nomenklaturu, te 

fizikalna i kemijska svojstva. 

C 5 H 12 O 

CH 3 CH 2 CH(CH 3 )CH 2 OH i CH 3 CH 2 OCH(CH 3 ) 2 

molekulska f. 2-metilbutan-1-ol etil-izopropil-eter 

3

IZOMERI 

o STEREOIZOMERE 

• spojevi koji imaju istu molekulsku formulu, istu konstituciju, a 

različito usmjerenje atoma u prostoru 

• dijele se dalje na: 

KONFORMACIJSKE STEREOIZOMERE – nastaju slobodnom 

rotacijom oko jednostruke veze pri sobnoj temperaturi, te 

lako prelaze jedni u druge 

H 

H 

H 

CH 3 

CH 2 CH 3 

H 

H 3 C CH 2 CH 3 

H 

H 

OH 

OH 

4

IZOMERI 

KONFIGURACIJSKE STEREOIZOMERE – teško prelaze jedni u druge pri 

normalnim uvjetima, pa se mogu razdvojiti; njihova uzajamna pretvorba 

popračena je kidanjem kovalentnih veza. Još se dijele na: enantiomere 

i dijastereomere. 

zrcalo 

CH 2 OH 

C CH 3 

H C 2 H 5 

– • – • – • – • – • – • – • 

H 3 C 

CH 2 OH 

C 

H 

C 2 H 5 

enantiomeri 

5

CRTANJE PROJEKCIJSKIH FORMULA 

projiciranje trodimenzionalnih molekulskih oblika u dvije dimenzije 

(grafička metoda za 2D prikaz prostornog rasporeda molekula) 

Cl 

CH 3 CHCHCH 3 

Cl 

KLINASTA 

2,3-diklorbutan 

PERSPEKTIVNA 

NEWMANOVA 

iza ravnine 

1 

Cl 

CH 3 

2 3 

H 

Cl 

ravnina 

CH 3 

ispred ravnine 

4 

H 

≡ 

H 

1 

CH 3 

2 

Cl 

Cl 

3 

CH 3 

4 

H 

≡ 

Cl 

H 

1 

CH 3 

CH 3 

4 

H 

Cl 

najčešće korištena 

“kozlić za piljenje drva” 

projekcija kroz 

C-C vezu (ovdje 

kroz C 2 -C 3 vezu)

CRTANJE PROJEKCIJSKIH FORMULA 

FISCHEROVA 

H 

Cl 

2 3 

Cl 

CH 3 CH 3 

1 4 

H 

≡ 

H 

1 

CH 3 

H 2 

3 

Cl 

Cl 

≡ 

H 

1 

CH 3 

H 

2 

3 

Cl 

Cl 

MOLEKULU OKRENI 

VERTIKALNO S LIJEVA 

PREMA DESNO 

CH 3 

4 

1 

CH 3 

CH 3 

4 

H 2 

Cl 

PAZI!!! 

H 

3 

CH 3 

4 

Cl 

TO NIJE 

FISCHEROVA 

FORMULA!!

KONFORMACIJSKI STEREOIZOMERI 

nastaju slobodnom rotacijom oko jednostruke ugljik-ugljik veze 

Zašto je to moguće? 

Pošto je σ-veza nastala preklapanjem sp 3 hibridnih orbitala pojedinih 

ugljikovih atoma cilindrično simetrična, time je omogućena rotacija oko 

jednostruke C-C veze bez promjene u količini orbitalnog preklapanja. 

σ-veza 

Rotacija ipak nije u potpunosti slobodna zbog odbojnih međudjelovanja veza 

susjednih atoma (torzijska napetost-vezno odbijanje), odnosno zbog odbijanja 

suspstituenata kroz prostor (sterički efekti-nevezno odbijanje), no kod 

jednostavnih molekula sob. temp. dovoljna za svladavanje en. barijere.

Konformacije acikličkih spojeva – ETAN 

o ETAN 

• dvije metilne (CH 3 ) skupine preko svojih sp 3 -hibridnih orbitala 

međusobno povezane σ-vezom 

σ-veza 

rotacija 

oko σ-veze 

rotacija 

9


H 

H 

H 

H 

H 

H 

≡ 

H 

H 

H 

H 

H 

H 

60 ° 

H 

H 

H 

H 

H 

H 

≡ 

H 

H 

H H 

120 ° 

H H 

perspektivna f. Newmanova f. 

perspektivna f. 

Newmanova f. 

ZVJEZDASTA KONFORMACIJA 

(najniža torzijska energija) 

najstabilnija konformacija 

ZASJENJENA KONFORMACIJA 

(najviša torzijska energija) 

Najstabilnija konformacija (konformacije) – konformer ili rotamer. 

Istraživanje različitih konformacija nekog spoja, te istraživanje njihove 

relativne stabilnosti naziva se KONFORMACIJSKA ANALIZA. 

10


• Prikaz energetskih odnosa za konformacije etana: 

U etanu dolazi do torzijske napetosti (uzajamno odbijanje veze C-H 

susjednih C atoma) koja obično iznosi < 21 kJ/mol. No kako pri 25 °C 

molekule imaju energiju > 80 kJ/mol, ovo vezno odbijanje se prevlada i 

uzajamna pretvorba izomernih oblika je vrlo brza. Zato se 

konformacijski izomeri ne mogu međusobno odvojiti (izolirati). 

11

Konformacije acikličkih spojeva – BUTAN 

o BUTAN 

H 

H 

CH 3 

HCH 3 

CH 3 H CH CH 3 C 3 

3 

CH 

H 3 

H 

H 3 C H 

H CH 3 

H H H 

CH H H 

H H 

H H H 

H 

CH 3 

H H 

H CH 

H 3 

3 H 

H 

(a) (b) (c) (d) (e) (f) 

antiperiplanarna 

(anti-zvjezdasta) 

antiklinalna 

(zasjenjena) 

sinklinalna 

(gauche-zvjezdasta) 

sinperiplanarna 

(zasjenjena) 

sinklinalna 

(gauche-zvjezdasta) 

antiklinalna 

(zasjenjena) 

u butanu – 3 zvjezdaste i 3 zasjenjene konformacije 

u zasjenjenim konformacijama postoje i vezna i nevezna odbijanja, u 

sinklinalnim samo nevezna, dok u antiperiplanarnoj nema odbijanja 

12

Konformacije acikličkih spojeva – BUTAN 

• Prikaz energetskih odnosa za konformacije butana: 

konformeri – 70% (a)- antiperiplanarna i 

30% (c) i (e) sinklinalna (gauche)– po 15% svaka 

13

Konformacije cikličkih spojeva 

TEORIJA KUTNE NAPETOSTI 

Ako ciklobutan zamišljamo kao kvadrat, njegovi vezni kutevi će biti 90°, 

odnosno bit će različiti od onih u acikličkim molekulama i odstupati će od 

kuta 109,5°pri kojem se događa najoptimalnije preklapanje orbitala – 

javlja se kutna napetost prema Beayer-ovoj teoriji koja glasi: 

Mjera za stabilnost pojedinog spoja jest razlika kuta 109,5° i unutrašnjeg 

kuta odgovarajućeg geometrijskog lika. 

zasjenjeni 

zasjenjeni 

tetraedarski kut 

109,5 o kompresija kuta za 

19,5 o 

(kutna napetost) 

90 o 

Newmanova projekcija 

planarnog ciklobutana 

(torzijska napetost, zbog 

zasjenjenih atoma vodika) 

14

Konformacije cikličkih spojeva 

tako bi ciklopropan imao najveću kutnu napetost, ciklobutan nešto manju, 

ciklopentan skoro bez napetosti, te porastom broja članova prstena bi se 

kutna napetost ponovo povećavala 

eksperimentalni podaci pokazali ne poklapanje s teorijom 

uspoređivana je toplina sagorjevanja cikloalkana – samo kod prstena 

C 3 i C 4 uočena velika kutna napetost, dok u C 8 -C 12 srednja, a u velikim 

prstenima mala 

razlog: prstenovi nisu planarni 

Cikloheksan ima najnižu energiju napetosti i njegovi kutevi su ustvari 

tetraedarski 

Moguće konformacije: 

1. konformacija STOLCA 

2. konformacija KOLIJEVKE 

15

Konformacije cikličkih spojeva - CIKLOHEKSAN 

cikloheksan je više od 99,9 % u konformaciji STOLCA 

4 

3 

5 

2 

6 

1 

H 

H 

H 

4 

H 

5 

3 H 

H 

H 

2 

H 

6 

H 

H 

H 

1 

H 

3 

2 

4 

1 

6 

5 

16


drugi oblik – konformacija KOLIJEVKE (kade, broda) – nema kutne 

napetosti, ali ima znatne torzijske napetosti 

torzijska napetost 

zasjenjeni 

4 

3 

5 6 

2 

1 

H 

H 

H 

H 

4 

3 

H 

H 

1 

5 6 

2 

H 

H 

H 

H 

H 

H 

3 

2 

4 

1 

6 5 

17


EKVATORIJALNE I AKSIJALNE VEZE 

∆ 

∆ 

∆ 

5 6 

1 

ekvatorijalne veze 

4 

3 

∆ 

2 

∆ 

aksijalne veze 

∆ 

∆ 

o konformacija stolice cikloheksana sađrži 6 ekvatorijalnih i 6 aksijalnih veza 

o 3 ekvatorijalne i 3 aksijalne veze su sjeverne (iznad pseudoravnine prstena) 

i 3 ekvatorijalne i 3 aksijalne veze su južne (ispod pseudoravnine prstena) 

18


Međupretvorbe konformacija cikloheksana – inverzija prstena 

podigni 

gore 

∆ 

4 

∆ 

5 

∆ 

3 

6 

∆ 

∆ 

2 

∆ 

1 

spusti 

dolje 

izvrtanje 

prstena 

∆ 

∆ 

3 

∆ 

4 5 

2 

∆ 

6 

∆ 

1 

∆ 

o izvrtanjem prstena aksijalne veze prelaze u ekvatorijalne, a 

ekvatorijalne veze prelaze u aksijalne 

o pretvorba izrazito brza pri sobnoj temperaturi 

19


Relativna energija konformera cikloheksana 

polovična 

stolica 

polovična 

stolica 

Energija 

kolijevka 

izvijena 

kolijevka 

izvijena 

kolijevka 

stolica 

stolica 

20


Konformacije monosupstituiranog cikloheksana (metilcikloheksan) 

CH 3 

a 

1 

CH 3 

manje stabilna 

konformacija 

stabilnija 

konformacija 

1 

e 

5 

1 

3 

o kada je metilna skupina u aksijalnom položaju javljaju se 

1,3-diaksijalna nevezna sterička odbijanja – energetski nepovoljno 

o kod monosupstitucije, ekvatorijalni položaj supstituenta zato povoljniji 

21

KONFIGURACIJSKI IZOMERI – CIS -TRANS - IZOMERIJA 

Cis-trans izomeri karakteristični su za ALKENE i CIKLOALKANE 

Pripadaju skupini konfiguracijskih izomera, jer teško prelaze jedan u drugi 

(nemogućnost rotacije oko = veze kod alkena, odnosno rigidne C-C veze 

unutar prstena cikloalkana; potrebno kidanje veza) 

Cis-trans izomeri odlikuju se različitim fizičkim, kemijskim i biološkim 

svojstvima (lako se mogu razdvojiti), npr: 

butenska dikiselina 

H 

COOH 

COOH 

COOH 

C 

C 

C 

C 

COOH 

H 

H 

H 

trans-izomer 

fumarna kiselina, 

t t =287 °C, esencijalni 

metabolit u biljkama 

i životinjama 

cis-izomer 

maleinska kiselina, 

t t =138 °C, otrovni 

iritant 

22

CIS -TRANS – IZOMERIJA - cikloalkani 

Cis-trans izomerija kod cikloalkana 

Ako se dva istovrsna supstituenta nalaze na istoj strani obzirom na 

ravninu prstena govorimo o cis-izomeru, a ako su usmjerena 

prema različitim stranama, radi se o trans-izomeru 

• 1,3-dimetilciklopentan 

H 3 C 

H 

3 

1 

CH 3 

H 

≡ 

H 

H 3 C 

3 

1 

H 

CH 3 

H 3 C 

H 

3 

1 

H 

CH 3 

cis-izomer 

trans-izomer 

23

CIS -TRANS – IZOMERIJA - cikloalkani 

• 1-etil-2-metil-ciklobutan 

CH 3 

CH 2 CH 3 

H 

H 

CH 3 

H 

2 

1 

≡ 

1 2 

2 

1 

H 

H 

CH 2 CH 3 

CH 3 

H 

CH 2 CH 3 

cis-izomer 

trans-izomer 

24

CIS -TRANS – IZOMERIJA - alkeni 

Ako se dva istovrsna supstituenta nalaze na istoj strani obzirom na 

dvostruku vezu govorimo o cis-izomeru, a ako se nalaze s različite 

strane, radi se o trans-izomeru 

• pent-2-en 

H 3 C 

H 

C 

C 

CH 2 CH 3 

H 3 C 

H H 

CH 2 CH 3 

C 

C 

H 

H 

H 

C 

C 

CH 3 

CH 2 CH 3 

cis-izomer trans-izomer NIJE ni cis- ni trans-izomer 

• 1,2-dikloreten 

Cl 

Cl 

Cl 

H 

C C 

C C 

H 

cis-izomer 

H 

H 

Cl 

trans-izomer 

(µ = 2,4 D; t v = 60 °C) (µ = 0 D; t v = 48 °C) 

25

CIS -TRANS – IZOMERIJA - alkeni 

Zašto nema rotacije oko = veze? 

Zbog energetske barijere – treba uložiti energiju za kidanje π-veze: 

E rotacije = E (dvostruke veze) – E (jednostruke veze) = 610-387 = 263 kJ/mol 

E rotacije oko jednostruke veze je samo 12 kJ/mol, a pri 25 °C molekule imaju 

energiju 60-80 kJ/mol (vrlo lagana pretvorba konformera) 

interkonverzija cis-trans izomera pri ≥ 300 °C 

26

CIS -TRANS – INTERKONVERZIJA U PROCESU VIDA 

Kada rodopsin apsorbira svjetlo cis-oblik se pretvara u trans-oblik (proces 

važan u procesu vida) 

11 

cis-veza 

12 

trans-veza 

11 

12 

N–opsin 

RODOPSIN 

N–opsin 

trans-RODOPSIN 

27

CIS -TRANS – IZOMERIJA kod viših masnih kiselina 

U prirodi mononezasićene i polinezasićene masne kiseline dolaze 

većinom u cis-obliku 

Radi dobivanja mješavina masti koje su pri sobnoj temp. krute, a tope 

se prilikom pečenja ili jedenja vrši se parcijalno hidrogeniranje (adicija 

vodika na = vezu). Kao nus-produkt stvaraju se trans-masne kiseline, koje 

predstavljaju rizik za koronarne bolesti. 

oleinska kiselina 

(nezasićena masna kiselina u cis-formi, 

u maslinovom ulju je ima 50-80%; t v = 13,4 °C ) 

elaidinska kiselina 

(njen trans-oblik, stvoren parcijalnim 

hidrogeniranjem biljnih ulja; t v = 45 °C ) 

28

KONFIGURACIJSKI IZOMERI 

KIRALNOST I OPTIČKA AKTIVNOST 

Fizičar Biot je 1815. primjetio da neki prirodni organski spojevi kao što 

su kamfor ili terpentinsko ulje zakreću ravninu polariziranog svjetla. 

Pretpostavio je da je mogućnost takve rotacije u svezi sa asimetričnom 

građom molekule. 

Van’t Hoff i Le Bel su 1874. postavili teoriju da se na temelju 

trodimenzionalne građe molekula mogu objasniti mnoge nejasnoće u 

vezi strukture. Dokazali da je molekularna asimetrija povezana sa 

postojanjem jednog ili više asimetričnih ugljikovih atoma. 

asimetrični C-atom: onaj koji ima 

vezana 4 različita supstituenta 

(odsutnost elemenata simetrije) 

asimetrični 

C-atom 

29


ELEMENTI SIMETRIJE 

o Os simetrije (C n ) – pravac koji prolazi kroz molekulu tako da njena rotacija 

za 360°/n oko tog pravca daje trodimenzionalnu strukturu koja se 

ne razlikuje od početne. 

H 

Metan ima jednu C 3 -os (rotacijom 

za svakih 120° dobiva se ista slika. 

H 

C H 

H 

C 3 -os 

o Ravnina simetrije (σ) – ravnina dijeli molekulu na dvije polovice koje se 

uzajamno odnose kao zrcalne slike. 

σ 

Metan ima jednu ravninu simetrije 

σ (prolazi kroz C-atom i bilo koja 

dva vodika). 

H 

H 

C 

H 

H 

30


KIRALNOST je posljedica odsutnosti simetrije (posljedica asimetrije) 

Objekt je kiralan onda kada je njegova zrcalna slika različita od originala 

lijeva ruka 

desna ruka 

AKIRALNA 

(može se preklopiti sa 

svojom zrcalnom slikom) 

KIRALNA 

(ne može se preklopiti sa 

svojom zrcalnom slikom) 

riječ kiralan – od grč. cheir = ruka (odnos lijeve i desne ruke) 

31

KONFIGURACIJSKI IZOMERI - ENANTIOMERI 

Kiralne molekule koje se međusobno odnose kao lijeva i desna ruka, 

a možemo reći i da se odnose kao predmet i njegova zrcalna slika s kojom 

se uzajamno ne mogu preklopiti nazivamo ENANTIOMERIMA 

Sve kiralne molekule moraju imati asimetričan C-atom (kiralni centar) 

i uvijek ga označavamo sa asteriksom (zvjezdicom) 

* * 

asimetrični C-atom 

ili kiralni centar 

Enantiomeri su spojevi iste konstitucije, a SUPROTNE konfiguracije 

32


• 2-brombutan 

zrcalo 

CH 3 CH 2 

CH 3 

C 

* 

Br 

H 

– • – • – • – • – • – • – 

H 

Br 

CH 3 

C 

* 

CH 2 CH 3 

enantiomerni par 

33


Konfiguracijske izomere crtamo Fischerovim projekcijskim formulama 

gledaj 

odavde 

Br 

Br 

Br 

C 

CH 3H 

* CH 2 CH 3 

= CH 3 C H = 

* 

CH 3 

* 

H 

CH 2 CH 3 

CH 2 CH 3 

34


Kako provjeriti enantiomerizam? 

Ako se zrcalna slika nakon rotacije za 180 ° ne poklapa s originalom, radi se 

o enantiomeru (kiralnom spoju). 

zrcalo 

H 

CH 3 

CH 3 

OH 

– • – • – • – • – • – 

HO 

CH 3 

CH 3 

H 

za 180 o 

= 

H 

CH 3 

CH 3 

OH 

ista kao i prva 

struktura 

AKIRALAN 

H 

Br 

CH 3 

* 

* 

CH 3 

Br 

H 

– • – • – • – • – • – 

Br 

H 

CH 3 

* 

* 

CH 3 

H 

Br 

za 180 o 

= 

Br 

H 

CH 3 

* 

* 

CH 3 

H 

Br 

nije ista kao i 

prva struktura 

KIRALAN 

35


Fizikalna svojstva enantiomera su uglavnom jednaka, no različito je 

biološko djelovanje, miris i optička aktivnost 

karvon 

* * 

enantiomerni par 

miris metvice 

miris kumina 

36

KONFIGURACIJSKI IZOMERI – OPTIČKA AKTIVNOST 

Enantiomeri su optički aktivni jer zakreću ravninu polariziranog svjetla. 

Polarimetrija – važna metoda za međusobno razlikovanje enantiomera 

Optička aktivnost mjeri se u polarimetru u kojeg se stavi otopina uzorka i 

nakon prelaska polariziranog svjetla kroz otopinu, mjeri se smjer zakretanja. 

Ako je došlo do rotacije u smjeru kazaljke na satu – desnozakrečući uzorak (+), 

a obrnuto od kazaljke na satu – lijevozakrečući uzorak (—). 

Članovi enantiomernog para zakreću ravninu polariziranog svjetla za isti 

kut, ali u suprotnim smjerovima. 

37

HO 

KONFIGURACIJSKI IZOMERI – OPTIČKA AKTIVNOST 

Biološki sustavi su kiralni (npr. enzimi) i jako dobro razlikuju pojedini 

enantiomer 

I 

I 

O 

I 

I 

H 2 N 

CH 2 

C 

* 

H 

COOH 

H 

HOOC 

C 

* 

NH 2 

CH 2 

I 

I 

O 

I 

I 

OH 

tiroidni hormon 

lijevozakrečući (–); 

veliki utjecaj na metabolizam svih stanica 

nema funkcije 

desnozakrečući (+) 


na enzimu 


na enzimu 

38

KONFIGURACIJSKI IZOMERI – RACEMIČNE SMJESE 

Uvjet za optičku aktivnost je KIRALNOST (akiralne molekule nisu optički 

aktivne), no kiralni spojevi ne moraju nužno pokazati optičku aktivnost. 

Racemične smjese (racemati) su smjese ekvimolarnih količina (+) i (–) 

enantiomera. Optički su inaktivne, jer svaki pojedini enantiomer zakreće 

ravninu polariziranog svjetla u suprotnu stranu za isti iznos – poništavanje. 

39

KONFIGURACIJSKI IZOMERI S NEKOLIKO KIRALNIH CENTARA 

Spojevi mogu imati dva i više kiralnih centara. 

Stereoizomeri sa dva ili više kiralnih centara koji nisu u zrcalnom odnosu 

(ne odnose se kao predmet i njegova zrcalna slika) nazivaju se 

DIJASTEREOMERI. 

Dijastereomeri imaju jednaku konstituciju, ali RAZLIČITU (ne suprotnu) 

konfiguraciju 

Imaju različita fizička i kemijska svojstva 

Razdvajanje enantiomera (optičko razdvajanje ili optička resolucija) 

moguće je radi različitih fizičkih svojstava dijastereomera. 

B 

B 

racemat 

(baze) 

+ 2 A A + BA 

enantiomer 

(kiselina) 

B 

dijastereomerne soli 

(razl. fiz. svojstva) 

kristalizacija 

BA H + 

B 

enantiomer 

+ HA + 

40

KAKO IZRAČUNATI BROJ STEREOIZOMERA? 

Porastom kiralnih centara povećava se broj konfiguracijskih stereoizomera 

Najveći mogući broj stereoizomera: 

2 n gdje je n = broj kiralnih centara 

• 2,3-dibrompentan CH 3 CHCHCH 2 CH 3 

Br 

* 

* 

Br 

2 2 = 4 stereoizomera 

H 

Br 

CH 3 

* Br 

* H 

CH 2 CH 3 

I 

– • – • – • – • – • – 

Br 

H 

CH 3 

* H 

* Br 

CH 2 CH 3 

II 

Br 

Br 

CH 3 

* H 

* H 

CH 2 CH 3 

III 

– • – • – • – • – • – 

H 

H 

CH 3 

* Br 

* Br 

CH 2 CH 3 

IV 

Enantiomeri: I i II, III i IV 

Dijastereomeri: I i III, I i IV, II i III, II i IV 

41

KONFIGURACIJSKI IZOMERI – MESO-OBLIK 

Br 

* 

• 2,3-dibrombutan CH 3 CHCHCH 3 

* 

Br 


H 

Br 

CH 3 

* 

* 

CH 3 

Br 

H 

– • – • – • – • – • – 

Br 

H 

CH 3 

* 

* 

CH 3 

H 

Br 

σ 

Br 

Br 

CH 3 

* 

* 

CH 3 

H 

H 

– • – • – • – • – • – 

H 

H 

CH 3 

CH 3 

Br 

Br 

σ 

I 

II 

III 

IV 

Enantiomeri: I i II – optički aktivni 

Dijastereomeri: I i III, II i III 

Optički inaktivan: III 

o Spoj III i IV NISU enantiomeri, jer se mogu međusobno preklopiti 

(identični su, III≡IV, jer rotacijom IV za 180° dobiva se original-spoj III) 

42

KONFIGURACIJSKI IZOMERI – MESO-OBLIK 

o Unutar spoja III postoji element simetrije – σ-ravnina, koja dijeli molekulu 

na dvije polovice koje se zrcale 

o Takvu molekulu sa ≥ 2 kiralna centra i σ-ravninom nazivamo 

meso-oblik (meso-spoj); od grč. meso = srednji 

o Meso-oblici su akiralni (iako sam spoj sadrži kiralne centre) i time 

optički inaktivni, zbog toga što jedan kiralni centar zakreće ravninu 

polariziranog svjetla u jednu stranu, a drugi u suprotnu stranu za isti 

iznos pa je ukupno zakretanje = 0. 

o Pojavom meso-oblika SMANJUJE se broj stereoizomera! 

• 2,3-dibrombutan ima 3 stereoizomera, a ne 4 prema računu 

43

KONFIGURACIJSKI IZOMERI CIKLOALKANA 

• 1,2-diklorciklopropan 


Cl 

H 

C 2 C 2 

* * 

trans 

H 

Cl 

– • – • – • – • – • – 

H 

* * 

Cl 

trans 

Cl 

H 

* * 

I II III 

optički aktivni-kiralni 

Enantiomeri: I i II 

Dijastereomeri: I i III, II i III 

σ 

cis 

meso 

optički inaktivan-akiralan 

trans-izomeri sadrže os-simetrije (C 2 -os – rotacijom oko osi za 180 ° ista slika) 

cis-izomer sadrži σ-ravninu – meso-oblik 

Cl 

H 

Cl 

H 

44

PODJELA IZOMERA 

IZOMERI 

(jednaka mol. formula) 

KONSTITUCIJSKI 

IZOMERI 

(različita konstitucija) 

STEREOIZOMERI 

(jednaka konstitucija) 

KONFIGURACIJSKI 

IZOMERI 

(različita konfiguracija) 

KONFORMACIJSKI 

IZOMERI 

(jednaka konfiguracija) 

ENANTIOMERI 

(suprotna konfiguracija) 

DIJASTEREOMERI 

(svi konfigur. IZOMERI 

koji nisu enantiomeri) 

IZOMERI S ≥ 2 

KIRALNA CENTRA 

CIS-TRANS- 

IZOMERI 

DRUGI RAZREDI 

DIJASTEREOMERA

OZNAČAVANJE KONFIGURACIJE 

Razlikujemo APSOLUTNU i RELATIVNU KONFIGURACIJU. 

APSOLUTNA KONFIGURACIJA 

o Predstavlja prostorni raspored četiriju različitih supstituenata vezanih 

na kiralni centar (asimetrični C-atom). Aktualna orijentacija četiriju skupina 

u prostoru. 

o 1951. je prvi puta uz pomoć rendgenske kristalografske tehnike određena 

apsolutna konfiguracija (+)- natrij-rubidij tartarata (sol vinske kiseline) 

i ona je bila R,R-konfiguracija. 

o Do tog razdoblja nije se znala apsolutna konfiguracija kiralnih spojeva. 

o Teško ju je odrediti jer na osnovi mjerenja optičkog zakretanja (+, –) 

saznaje se samo jedno fizičko svojstvo spoja, koje se ne može dovesti 

u vezu s apsolutnom konfiguracijom. 

o No moguće je na jednostavan način odrediti relativnu konfiguraciju 

46


RELATIVNA KONFIGURACIJA 

o Eksperimentalno određen odnos između konfiguracija dviju molekula, 

iako nam njihova apsolutna konfiguracija nije poznata. 

Određuje se tako da se spoj prevodi u drugi stereospecifičnom reakcijom, 

pri kojoj se ne kidaju veze na kiralnom centru i na taj način produkt mora 

imati istu relativnu konfiguraciju kao reaktant. 

o Da bi se odredila apsolutna konfiguracija novog spoja, spoj poznate 

apsolutne konfiguracije je potrebno stereospecifičnim reakcijama 

povezati s neopisanim spojem. 

o Konfiguracija (+)-gliceraldehida bila prvi standard s kojim su uspoređivane 

konfiguracije drugih spojeva 

47


o Krajem 19 st. Emil Fischer je nasumce pripisao apsolutne konfiguracije 

enantiomerima gliceraldehida i bio je u pravu. 

Kako se (+)-vinska kiselina (1951. određena R,R-konfiguracija) može 

sintetizirati iz (–)-gliceraldehida, onda taj (–)-gliceraldehid mora biti 

S-konfiguracije, a (+)-gliceraldehid R-konfiguracije. 

nekoliko stupnjeva 

(–)-gliceraldehid 

(+)-vinska kiselina 

o To otkriće 1951. doprinjelo je tome da su sada svim spojevima kojima su 

bile određene relativne konfiguracije usporedbom sa (+)-gliceraldehidom, 

mogle biti pripisane apsolutne konfiguracije. 

48

KAKO OZNAČITI APSOLUTNU KONFIGURACIJU? 

SEKVENCIJSKO PRAVILO (PRAVILO PRIORITETA) 

tzv. Cahn-Ingold-Prelogov sustav (CIP-sustav) 

Skupine vezane na kiralni centar se označe prema prioritetu, od najvećeg 

prema najmanjem, molekula se zarotira tako da najmanji prioritet dođe iza, 

te se preostale skupine zavrte u smjeru kazaljke na satu (R-konfiguracija; 

lat. rectus = desno) odnosno obrnuto od kazaljke na satu (S-konfiguracija; 

lat: sinister = lijevo). 

najveći 

prioritet 

smjer kazaljke 

na satu 

najmanji 

prioritet 

R 

49

KAKO OZNAČITI APSOLUTNU KONFIGURACIJU? 

na Fisherovim projekcijskim formulama i klinastim formulama 

2 

3 1 

4 

2 

3 

1 

2 

C * 

4 

– • – • – • – • – • 

= = 

S 

4 

2 

* C 

R 

1 

3 

2 

1 3 

4 

2 

3 C 1 

1 C 3 

4 

S 

4 

R 

50

CIP- pravilo prioriteta 

o Najprioritetnija je ona skupina čiji atom koji je direktno vezan na kiralni 

centar ima najveći atomski broj z (z je i redni broj) 

C NH 2 

* 

> 

C CH 3 

* 

PAZI!!! 

Ne gleda se M r skupine! 

o Ako među atomima koji su direktno vezani na kiralni centar imamo 

atome istog prioriteta, gledaju se atomi II kruga (koji su indirektno vezani) 

51


o Pravilo kod = i ≡ veza 

C O se razdvaja na C O 

O 

C 

C C se razdvaja na 

C 

C 

C 

C 

C C se razdvaja na 

C 

C 

C 

C 

C 

C 

53


o Kada određujemo apsolutnu konfiguraciju, spoj UVIJEK crtamo 

Fischerovim projekcijskim formulama 

CH 3 CH 2 

2 

3 

CH 3 

C 

* 

H 

4 

1 

Br 

3 

= 4 C 1 = 

2 

3 

4 1 = 

PRAVILO DVOSTRUKE ZAMJENE 

2 

1 

2 3 

Kada se najmanji prioritet u Fischerovoj projekcijskoj formuli nalazi na vodoravnoj liniji (okrenut 

je prema promatraču), mora se napraviti dvostruka zamjena supstituenata kako bi se grupa najmanjeg 

prioriteta smjestila na poziciju najudaljeniju od promatrača (na okomitu liniju) i zatim odredila 

apsolutna konfiguracija. 

PAZI!! – Jednostrukom zamjenom mjesta mijenja se i konfiguracija. 

4 

S 

54

LITERATURA 

1. S.H. Pine, Organska kemija, Školska knjiga, Zagreb, 1994. 

2. V. Rapić, Nomenklatura organskih spojeva, Školska knjiga, Zagreb, 2004. 

3. P. Y. Bruice, Organic chemistry, 4 th edition, Prentice Hall, New Jersey, 2004. 

4. L.G. Wade, Organic Chemistry, 6 th Edition, Prentice Hall, New Jersey, 2006. 

5. J. McMurry, Organic Chemistry, 7 th Edition, Thomson Brooks/Cole, 2008. 

55

3. STEREOKEMIJA - PBF

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?