Organska stereohemija, dr Suzana Samaržija-Jovanović, mr Vojislav Jovanović, Prirodno-matematički fakultet, Kosovska Mitrovica, 2008.

Na ovaj korak, pisanje udžbenika iz ove oblasti organske hemije, odlučili smo se iz dva razloga. Prvi je da bez dobrog i jasnog razumevanja stereohemije organskih jedinjenja izučavanje organske hemije je u velikoj meri otežano. Drugi razlog je da postoji samo jedan univerzitetski udžbenik iz ove oblasti na srpskom jeziku.

Ovaj udžbenik, napisan u skladu sa modernim trendovima i najnovijim saznanjima u organskoj stereohemiji, ima za cilj da svojim jasnim tekstualnim objašnjenjima praćena ilustrativnim strukturnim formulama i modelima u boji, što je od izuzetnog značaja za razumevanje fenomena koji se objašnjavaju, olakša studentima savladavanje gradiva iz ove oblasti.

Knjiga je tako koncipirana da se može koristiti kao udžbenik za predmet Organska stereohemija i namenjena je prvenstveno studentima diplomskih studija hemije ali i studentima srodnih studijskih programa kao što su farmacija i biohemija. Cilj ove knjige je da čitaoca upozna sa trodimenzionalnom strukturom organskih jedinjenja i njenim uticajem na fizičko-hemijske osobine kroz usvajanje osnovnih stereohemijskih pojmova i principa. Pored stereohemijskih razmatranja uobičajenih struktura treba istaći obimno poglavlje posvećeno polimerima što ovu knjigu čini posebno interesantnom i za studente tehnoloških fakulteta.

Veliku zahvalnost za uspešno završen posao oko pisanja ovog udžbenika dugujemo recenzentima dr Gordani Stojanović, redovnom profesoru na Odseku za hemiju Prirodno-matematičkog fakulteta u Nišu i dr Nebojši Simiću, vanrednom profesoru Odseka za hemiju Prirodno-matematičkog fakulteta u Nišu, koji su svojim dragocenim sugestijama presudno uticali na kvalitet, jasnoću i preciznost teksta.

Stampanje udžbenika finansijski je pomogao Prirodno-matematički fakultet u Prištini sa sedištem u Kosovskoj Mitrovici kao i Rektorat Univerziteta u Prištini takođe sa sedištem u Kosovskoj Mitrovici na čemu se najtoplije zahvaljujemo.

Sve primedbe i sugestije čitalaca, a naročito studenata koji će iz nje učiti i kojima je ona prevashodno namenjena, biće primljene sa najvećom pažnjom i zahvalnošću, a u cilju njenog poboljšanja.

U Kosovskoj Mitrovici, decembra 2008. godine
dr Suzana Samaržija-Jovanović, mr Vojislav Jovanović

Sadržaj

1. STEREOHEMIJA

2. STRUKTURNA IZOMERIJA

3. STEREOIZOMERIJA

3.1. OPTIČKA IZOMERIJA
3.1.1. Elementi simetrije
3.1.2. Molekuli sajednim asimetričnim ugljenikovim atomom
3.1.3. Optička aktivnost, specifična rotacija, molekulska rotacija
3.1.4. Grafičko predstavljanje molekula sa jednim asimetričnim C atomom
3.1.5. Molekuli sa dva ili više konstituciono različitih asimetričnih C atoma
3.1.6. Molekuli sa konstituciono jednakim asimetričnim C atomima
3.2. Određivanje konfiguracije jedinjenja
3.2.1. Sistem D-L konfiguracije
3.2.2. Sistem R-S konfiguracije
3.3. Racemski oblici
3.3.1. Epimerizacija, mutarotacija i asimetrična transformacija prvog reda .
3.3.2. Grafičko predstavljanje prstenastih struktura kod šećera
3.3.3. Razdvajanje racemskih oblika (rezolucija)
3.4. Asimetrična sinteza
3.4.1. Asimetrična indukcij a
3.4.2. Asimetrična sinteza u užem smislu
3.4.3. Apsolutna asimetrična sinteza
3.5. Walden-ova (Valdenova) inverzija

4. KONFIGURACIO.M STEREOIZOMERI ALKENA (GEOMETRIJSKA IZOMERIJA)

4.1. Definicija stereoizomerije cis-trans tipa
4.2. Obeležavanje konfiguracije po CIP sistemu
4.3. Određivanje konfiguracije cis-trans izomera
4.4. Efekat geometrijske izomerije na fizička svojstva
4.5. Diastereoizomerija cis-trans tipa na dvostrukim vezama C=N i N=N

5. KONFORMACIONA ANALIZA

5.1. Konformacije acikličnih jedinjenja
5.1.1. Konformacij e nekih zasićenih jedinj enja
5.1.1.1. Konformacij e etana
5.1.1.2. Konformacije butana
5.2. Faktori koji utiču na stabilnost konformacije
5.3. Konformacije nekih nezasićenih jedinjenja
5.4. Konformacije eritroi treo-diastereoizomera
5.5. Sterna kontrola asimetrične indukcije
5.6. Molekulska disimetrija
5.6.1. Bifenili
5.6.2. Enantiomerija kod alena i srodnih jedinjenja
5.6.3. Molekulska disimetrija kod heksahelicena

6. STEREOHEMIJA CIKLIČNIH JEDINJENJA

6.1. Geometrijska izomerija i enantiomerija kod cikličnih jedinjenja
6.2. Metode određivanja konfiguracije cikličnih stereoizomera
6.3. Ugaoni napon kod cikloalkana (termohemijska stabilnost prstenova)
6.4. Konformacije tročlanih, četvoročlanih i petočlanih prstenova
6.5. Konformacije šestočlanih prstenova-cikloheksana
6.5.1. Konformacije supstituisanih cikloheksana
6.5.1.1. Monosupstituisani cikloheksani
6.5.1.2. Disupstituisani i polisupstituisani cikloheksani
6.6. Konformacije sedmočlanog prstena, srednjih i velikih prstenova

7. STEREOHEMIJA POLICIKLIČNIH PRSTENASTIH SISTEMA

8. STEREOHEMIJA POLIMERA

8.1. Deftnicija polimera
8.2. Nomenklatura polimera
8.3. Klasifikacija polimera
8.4. Struktura polimera
8.5. Izomerizam

9. POJMOVNIK

10. LITERATURA

„Svet je hiralan i klinalan; uživajte u simetrijigde god da je nađete“ (V Prelog 1906.-1998.)

1. Pojam i predmet stereohemije

Poseban deo hemije koji proučava prostomi raspored atoma u molekulu (3-D strukturu). kao i uticaj ovih prostomih osobina na fizičke i hemijske osobine jedinjenja. naziva se stereohemija.

Stereohemija se razvila relativno kasno. Od lorda Kelvina, koji je još 1893. godine u predavanju ispred Oksfordskog univerzitetskog omladinskog Naučnog Kluba uveo izraz hiralan i hiralnost (kraj 19. i početak 20. veka) do početka 50-tih godina 20. veka, kada nakon dugogodišnjeg zaborava Kurt Mislovv (Kurt Mislou) ponovo vraća u hemiju te izraze, razvoj organske stereohemije bio je u zastoju. U prvoj polovini 20. veka u značajnoj meri se razvija stereohemija u okviru neorganske koordinacione hemije. Od početka 50-tih godina 20. veka započinje buran razvoj organske stereohemije (i uopšte hemije) zahvaljujući Chan-u (Kanu), Ingold-u, Prelog-u, Mislow-u, Dreiding-u (Drajdingu) i dr., a naročito posle potpisivanja tzv. Buergenstock-ske Deklaracije 13.05.1966. godine. kada je promovisan set pravila za određivanje konfiguracije asimetričnih ugljenikovih atoma. poznat pod imenom CIP pravila.

Uopšte, stereohemija se može podeliti na dva dela i to:

1. statičku i
2. dinamičku stereohemiju

Statička stereohemija proučava trodimenzionalnu strukturu molekula. Treća dimenzija, koja obuhvata na određen način čitavu hemiju, izuzetno je važna za razumevanje strukture i rešavanje problema ne samo u organskoj hemiji. Neorganska, fizička hemija, a posebno biohemija i hemijska biologija nezamislive su bez stereohemijskog pristupa. U tom smislu, razmatraju se pravila, definicije, terminologija, kao i osnovni pojmovi i principi stereohemije, da bi se u potpunosti opisala struktura molekula u tri dimenzije. Preciznije, statička stereohemija proučava, na osnovu fundamentalnih principa i ustanovljenih defmicija, stereohemijske karakteristike molekula kao statičkih objekata, bez naglaska na dinamičke procese kao što su:

1. predviđanje broja stereoizomera molekula definisane konstitucije,
2. određivanje njihove strukture (tzv. molekulska arhitektura) i relativne energije i
3. određivanje fizičkih i spektralnih svojstava.

Dinamička stereohemija (ili stereohemija reakcija) proučava stereohemijske aspekte dinamičkih procesa, kao što su:

1. stereohemijski uslovi, tok i stereohemijski ishod reakcija,
2. pretvaranje konformacionih izomera jednih u druge i
3. građenje nekovalentnih kompleksa.