Wichtige charakteristische Gruppen nach ihrer Priorität ... - Pharmazie

Seminar Nomenklatur Stark et al. 1
Charakteristische Gruppen (nach ihrer Priorität geordnet):
Verbindungsklasse Charakt. Gruppe Präfix Suffix
Radikal Ylo- -yl, -yliden
Anion - -at,-id, -it, -uid
Kation ( Metallkation) - -ium, -onium, -ylium
Carbonsäure
-(C)OOH
-
-säure
(C 4 H 9 COOH)
(Pentansäure)
-COOH
(C 6 H 11 COOH)
Carboxy
-carbonsäure
(Cyclohexancarbonsäure)
Peroxycarbonsäure -(C)OOOH
-COOOH
-
Hydroperoxycarbonyl-
-peroxy....säure
-peroxycarbonsäure
Sulfonsäure
-SO 3 H
(C 6 H 5 SO 3 H)
Sulfo-
-sulfonsäure
Benzensulfonsäure
Sulfinsäure -SO 2 H Sulfino- -sulfinsäure
Sulfensäure -S-OH Sulfeno- -sulfensäure
Carbonsäuresalz -(C)OOM (M=Metall)
(C 2 H 5 COOLi)
-COOM
-
M-carboxylato-
M-....-oat
(Lithiumpropanoat)
M-....-carboxylat
Sulfon(in,en)säuresalz -SO 3 M (SO 2 M, SO 1 M) M-sulfonato- (-inato-,-enato-) M-....-sulfonat (-inat, -enat)
Carbonsäureanhydrid -CO-O-CO- - -säure-...säureanhydrid
Carbonsäureester -(C)OOR
(C 3 H 7 COOC 2 H 5 )
-COOR
-O-COR
-
(R-)oxycarbonyl-
(RCO)-oxy-
(R-)....oat
(Ethylbutanoat)
(R-)....carboxylat
-
Sulfonsäureester
-SO 3 R
(C 6 H 5 SO 3 C 2 H 5 )
Cycl. Ester:
-(C)O-O-
-CO-O-
(R-)oxysulfonyl-
(R-)....sulfonat
Ethylbenzensulfonat
Lacton
-
-olid
-
-carbolacton
Carbonsäurehalogenid -(C)OX; (X=Cl,Br…)
-
-oylhalogenid
(C 3 H 7 COCl)
(Butanoylchlorid)
-COX
Halogencarbonyl-
-carbonylhalogenid
(C 6 H 11 COBr)
(Cyclohexancarbonylbromid)
Sulfonsäurehalogenid -SO 2 X Halogensulfonyl- -sulfonylhalogenid
Carbonsäureamid -(C)ONH 2
-
-amid
-CONH 2
Carbamoyl-
-carbamid
Carbonimidsäure -(C)(=NH)OH
-
-imidsäure
-C(=NH)OH
Hydroxy(imino)methyl- -carboximidsäure
Lactam
Cycl. Amid
- -lactam
-(C)O-NH-
Carbonsäureimid -(C)O-NH-(C)O
-
-imid
-CO-NH-CO-
-
-dicarboximid
Sulfonsäureamid -SO 2 NH 2 Sulfamoyl- -sulfonamid
Carbonsäurehydrazid -(C)ONHNH 2
-
-ohydrazid
-CONHNH 2
Hydrazinocarbonyl- -carbohydrazid
Nitril
N
-
-nitril
(C 3 H 7 CN)
(Butannitril)
-CN
Cyan-
-carbonitril
(C 6 H 11 CN)
(Cyclohexancarbonitril)
Aldehyd
-(C)HO
(C 8 H 9 CHO)
-CHO
(C 6 H 11 CHO)
Oxo-
Formyl-
-al
(Nonanal)
-carbaldehyd
(Cyclohexancarbaldehyd)
Thioaldehyd
-(C)HS
-CHS
Thioxo-
Thioformyl-
-thial
-carbothialdehyd
Acetal -(C)H(OR) 2
(C 4 H 8 (OC 2 H 5 ) 2 )
Di[(R)-oxy]- oder
Bis[(R)-oxy]-
(1,1-Diethoxybutan)
-aldi(R-)acetal oder
-albis(R-)acetal
(Butanaldiethylacetal)
Keton
(C)=O
(H 3 CC(O)C 2 H 5 )
-CO-
Oxo-
(R)-carbonyl-
-on
(Butan-2-on)
(R)(R’)methanon
Thioketon =S Thioxo -thion

Seminar Nomenklatur Stark et al. 2
Charakteristische Gruppen (nach ihrer Priorität geordnet)- Fortsetzung:
Verbindungsklasse Charakt. Gruppe Präfix Suffix
Ketal >(C)(OR) 2
Di[(R)-oxy]- oder
Bis[(R)-oxy]-
-ondi(R-)ketal oder
onbis(R-)ketal
(Butan-2-on-dimethylketal)
(H 3 CC(OCH 3 ) 2 C 2 H 5 )
Oxim =N-OH Hydroxyimino- -aloxim (von Aldehyd)
-onoxim (von Keton)
-(carb)aldehydoxim
Hydrazon =N-NH 2 Hydrazono- -alhydrazon (von Aldehyd)
-onhydrazon (von Keton)
-(carb)aldehydhydrazon
Alkohol, Phenol
-OH
(C 2 H 5 OH)
Hydroxy-
-ol
(Ethanol)
Thiol -SH Sulfanyl- -thiol
Alkoholat, Phenolat -OM (M=Metall)
(C 2 H 5 ONa)
M-oxido
Thiolat -SM (M=Metall) M-sulfido -M-....-thiolat
Amin -NH 2 Amino- -amin
Imin =NH Imino- -imin
-M-...-olat
(Natriumethanolat)
Charakt. Gruppen, die nur als Präfixe benannt werden (im Namen alphabetisch angeordnet):
-F Fluor-
-NHOH Hydroxyamino-
-Cl Chlor-
-NHNH 2 Hydrazino-
-ClO Chlorosyl-
-OOH Hydroperoxy-
-ClO 2 Chloryl-
-OR Alkyloxy-
-ClO 3 Perchloryl-
-SR Alkylsulfanyl-
-Br Brom-
-OOR Alkylperoxy-
-I Iod-
-NCO Isocyanato-
-IO Iodosyl-
-NCS Isothiocyanato-
=N 2 Diazo-
-OCN Cyanato-
-N 3 Azido-
-SCN Thiocyanato-
-NO Nitroso-
-ONC Fulminato-
-NO 2 Nitro-
-NC Isocyan-
Einfache Zahlsilben (Kohlenwasserstoffe):
1 hen- 10 deca- 100 hecta-
2 do- 20 (i)cosa- 200 dicta-
3 tri- 30 triaconta- 300 tricta-
4 tetra- 40 tetraconta- 400 tetracta-
5 penta- 50 pentaconta- … …-cta-
6 hexa- 60 hexaconta- 1000 kilia-
7 hepta- 70 heptaconta- 2000 dilia-
8 octa- 80 octaconta- 3000 trilia-
9 nona- 90 nonaconta- ... …-lia-
Ausnahmen: 1 = Mono- (numerisch); 11 = Undeca-;
2 = Di- (alleinstehend).
Ringnamen im Hantzsch-Widman-System:
Ringgröße ungesättigt gesättigt
3 -iren -iran
4 -et -etan
5 -ol -olan
6 (O, S, Se etc.) a -in -an
6 (N, Si etc.) a -in -inan
7 -epin -epan
8 -ocin -ocan
9 -onin -onan
10 -ecin -ecan
a 6-Ringe werden verschieden benannt, je nachdem,
zu welcher Gruppe das rangniedrigste Heteroatom
gehört (cave: Pyran, Pyridin).
a-Nomenklatur (in abfallender Priorität):
-O- oxa; -O + = oxonia; -S- thia; -S + = thionia;
-Se- selena; -N= aza; =N + = azonia.
Freeware (IsisDraw + AutoNom; engl.):
http://www.mdli.com/download

Seminar Nomenklatur Stark et al. 3
2
2a 1
1
1a
4 4a
3
2a
2
Anellierte Kohlenwasserstoffe
(in der Reihenfolge aufsteigender Priorität)
5
6 6a
4
3a
1
3
2
6
5
7
4
7a
3a
1
3
2
7
6
8
5
8a
4a
1
4
2
3
6
7
5
8
4
8a
3a
1
3
2
1.Trialen 2.Tetralen 3.Pentalen 4.Inden 5.Naphtalen 6.Azulen
8
9
7
10
10a
1
5a
6 5
2
4
3
8 8a
7
6
5a
1
5
2
3a
4
3
8b 1
7 7a
6
5
4a
8
4
8a
3a
2
3
7
6
(1H-Inden)
8
5
1
8a 8b
4b 4a
4
2
3
(bzw. Naphtalin)
8a
8
7
1 2
6
2a
1
2a 1 3
7.Heptalen 8.as-Indacen 9.s-Indacen 10.Biphenylen 11.Acenaphtylen 12.Fluoren
1
9a
9
2
3a 1
3
3a
4
(asymmetrisch) (symmetrisch) (9H-Fluoren)
6
4
5 4a
4b
3
2
1
10a
7
8 9
8a
9a
1
2
9
1 3
10 3a
10a 10b 3a 1 4
5
2
5a
5
9
4
1
2
10
10a 10b 3a 1
3
7
6
3a
4
8
5
8a
4b
9
9a
4a
4
2
3
8
5
6a
7 6
7
8a
9
10
6
10a
5
10
4a
3
4
13.Phenalen 14.Phenanthren * 15.Anthracen *
(1H-Phenalen)
1 2
10 10b 2a
10a
9
2a 1 3
8
4
6a 5a
7 6 5
2
1 3
12 12b
11
4
12a 4a
4b
10
8b
5
9 8a
8 6
7
10 1
10a
9
2
8a
3a 1 3
8
5a 1 3a
7
6
4
5a
5
8
6b 6a
7
6
8
5a
5
6a
7 6
16.Fluoranthen 17.Acephenanthrylen
10 10b
9
10a
8
6a
7
1
2
12
12a 1
11
2
6
4a
3
4b 4
5
11 12 12b
10 11a
12a 4a
9 5
7a 6a
8 7 6
18.Aceanthrylen 19.Triphenylen 20.Pyren 21.Chrysen 22.Tetraphen
3
4
9
8
1
10 11 12 1
10a 11a 12a 2
7
6a
6
5a
5
4a
4
3
10
9
11
11a
12 12a
8
7a
7
1
2
3
3a
3a 1 4
6a
6
5
11
10
12
9
12a 6b
8a
13
12b
8
14
7
6a
14b
14a
6
2
3
4
4a
5
11
12
10
9a
9
1
2
12a 3a 1
6b 1 6a
23.Tetracen 24.Pleiaden 25.Picen 26.Perylen
(früher Naphtacen)
2 3
8
12b
6b
7
6
3
3a
4
5
11
10
2
1 3
14a
4
14
4a
12 13 13b
12a 5
8a
13a 7a
5a
6
9 8 7
1
4
16 16b 4a 5
15
4b
6
16a
12b 8a
14
7
13 12a 8b 8
12
9
11
10
13
12a
12
11
10a
10
14
2
16 1
16c
8a
9
3
4
4a
16e
5
6
6a
7
8
2
1 3
14
3a 4
13 14a 14b
3a 1
10b
12
7b 7a
11 10a 7c 1
7c
7
10 8
27.Pentaphen 28.Tetraphenylen 29.Hexahelicen * 30.Rubicen
9
5
6
11a
11
10
12
9a
8
2
6a 1 6a
4
11
10a
4a
7
1 3
18a
4
18
4a
13 1
16 17
13a 5
2
15
5a
2a
5b
2a 1
14
3
6
13 12
7
6a
6
5
10
9
8
11
10
12
9
15 16 15a
16a
1
13a 13a 1 4b 1 4a
3
14
2
1
13
4b
4
12b 5a 1 5
8a
12a
8
7a
7a 1
7
5a
6
13
13a
13a 1 13a 2
31.Coronen 32.Trinapthylen 33.Pyranthren 34.Ovalen
11
10
12
9
8
6a 2
14
7
6a 1
14a
6a
6
2a 1
4a1
2
2a
4a
5
3
4
___________________
*Ausnahme von der systematischen Bezifferung

Seminar Nomenklatur Stark et al. 4
Trivialnamen für Heterocyclen
I. Monocyclen: (in Klammern: mit freier Valenz, d.h. wenn der Cyclus selbst ein Substituent ist)
O
S
H
N
H
N
H
N 1
N 2
H
N
N
H
H
N 1
H
N
3
N
N
Furan Thiophen Pyrrol Pyrrolidin Pyrazol oder Pyrazolidin Imidazol oder Imidazolidin
(Furyl-) (Thienyl-) 1H-Pyrazol 1H-Imidazol
O S N N
H
2H-Pyran 4H-Thiopyran Pyridin Piperidin Pyridazin Pyrimidin Pyridazin Piperazin
(Pyridyl-) (Piperidyl-)
N
N
N
N
N
N
H
H
N
N H
1
O
4N H
Morpholin
II. Anellierte Heterocyclen: (Ist eine Anellierungsstelle ein Heteroatom, wird dieses normal weiternummeriert!)
8
7
10
9
1
9a N 10a
5a N 4a
6
4
5
2
3
9
8
10
N
7
6a
1
10b
10a
N
6
2
4a
5
3
4
H 1
N
9
8
9a
7
2
3
N
3a
3a 1 4
6a
6
5
7
6
8 9
8a
5
9a
10a 4a N
10
1.Phenazin 2.1,10-Phenanthrolin 3.Perimidin 4.Acridin* 5.Phenanthridin
(1H-Perimidin)
7
6
5
4b
H
8 9
8a N 9a
4a
1
4
2
3
7
6
8
N N 1 8a
2
N
5
4a
4
N
3
7
6
6.Carbazol* 7.Pteridin 8.Cinnolin 9.Chinazolin 10.Chinoxalin
(9H-Carbazol)
8
N
5
N 1 2
4
3
8 1
N 1
N2
N 3
4
5
4
8
5
11. 1,5-Naphtyridin 12.Phtalazin 13.Chinolin 14.Isochinolin 15.2H-Chinolizin
8
5
N 1 N 2
4
3
8
5
8
5
N 1 2
4
1
4
N
3
2 N
3
1
4
2
3
9
8
8
5
9
6
10
7
9a
6a
N
5
1
10b
10a
N
6
2
N
N 1 2
4
1
4
3
4
4a
3
2
3
5
1N
2
6 7
5 N
N
3
4
H
8
N 9
6
5
H
7 1 7a
N
4
3a
N
N
3
2
16.Purin* 17.Indazol 18.Indol 19.Isoindol 20.Indolizin
(7H-Purin) (1H-Indazol) (1H-Indol) (2H-Isoindol)
6
5
7
4
7a
3a
H
1
2
3
6
5
7
4
7a
3a
1
2
N H
3
7
6
8
5
8a
N
4
1
3
2
6
5
7
7a
N
4
1
2
3
7
6
8 9
5
O
10
1
4
2
3
21.1H-Pyrrolizin 22.Xanthen* 23.2H-Chromen 24.Isochromen Phenothiazin
(9H-Xanthen) (1H-Isochromen) (ohne Rangnummer)
III. Heterocyclen, die nicht als Komponenten in der Anellierungsnomenklatur verwendet
werden dürfen:
8
5
O 1 4
8
5
1
O 2
4
3
6
5
7
4
H
N 1
7a
3a
2
3
6
5
8
5
7
4
7a
3a
O 1 4
3
1
N
2
H
7
6
8
5
1
O 2
4
H
8 9
8a N 9a
Chroman Isochroman Indolin Isoindolin 9H--Carbolin
(-Carbolin)
___________________
* Ausnahme von der systematischen Bezifferung
5
4b
4a
3
1
4
N 2
3
8
7
9 10
9a
6
5a
H N
1
S
5
10a
4a
4
2
3

Seminar Nomenklatur Stark et al. 5
Wichtige gebräuchliche Trivialnamen diverser Strukturklassen*:
O
O
H
O
Toluen o-, m-, p-Xylen Styren Benzaldehyd Acetophenon [Butyrophenon]
C H 3
O
H
O
H 3
C N H
CH 2 Cl 2 CHI 3
Acetaldehyd Acetonitril Acrolein Acrylnitril Methylenchlorid Iodoform
H
O
OH
O
OH
Ameisensäure Propionsäure Buttersäure Oxalsäure Malonsäure
HO
O
O
OH
O
OH
OH
O
Bernsteinsäure Maleinsäure Fumarsäure Glutarsäure
HO
O
O
OH
O
N
OH
HO
O
HO
O
O
OH
H O
O
O
OH
O
OH
H 3
C (CH 2
) 14
COOH C
H 3
(CH 2
) 16
COOH COOH COOH
Palmitinsäure Stearinsäure Ölsäure [Linolsäure]
O
OH
O
OH
O
OH
OH
COOH
COOH
Benzoesäure Zimtsäure Salicylsäure Phthalsäure Weinsäure
HO
O
OH
C H 3
OH
O
OH
C H 3
O
O
OH
H 3
C
O
O
OH
HO
HO
O
O
O
OH
OH
O
OH
OH O
Glykolsäure Milchsäure Brenztraubensäure Acetessigsäure Citronensäure
O
O
N
O
H
(-, -) -Butyrolacton (-, -) -Valerolactam (-, -) -Butyrolactim Cumarin
HO
OH
HO
OH
OH
OH
OH
Ethylenglykol Glycerol Brenzcatechin Resorcin Hydrochinon p-Benzochinon
O
O
OH
O
Anthrachinon Benzoin Nicotinsäure Barbitursäure
Die Namen in eckigen Klammern werden nicht mehr zur Verwendung empfohlen.
N
OH
O
OH
OH
HO
N
OH
O
HN
OH
O
NH
O
O
O
OH
OH
O
O

Seminar Nomenklatur Stark et al. 6
L-Aminosäuren
‣ 20 Aminosäuren
‣ in der Regel S-konfiguriert
[Ausnahmen: Glycin (achiral);
Cystein, Methionin (R)]
Cystein, Methionin)
H
H
H
N
+
H
R
O
-
O
: nicht-essentielle Aminosäuren
: semiessentielle Aminosäuren
: essentielle Aminosäuren
Neutrale aliphatische Aminosäuren:
R=
H 3 C
CH 3
H CH 3
L-Leucin (Leu) L L-Isoleucin (Ile) I
CH 3
CH 3
H 3 C
CH 3
Glycin (Gly) G L-Alanin (Ala) A L-Valin (Val) V
O-/S-haltige aliphatische Aminosäuren:
R=
OH
H 3 C
OH
(Disulfid)
L-Serin (Ser) S L-Threonin (Thr) T L-Cystein (Cys) C L-Methionin (Met) M)
SH
S
S
Cystin
(Cys-Cys)
S
CH 3
R-konfiguriert
Saure Aminosäuren und ihre Amide:
R=
O
O
OH
NH 2
O OH
NH 2
L-Asparaginsäure (Asp) D L-Asparagin (Asn) N L-Glutaminsäure (Glu) E L-Glutamin (Gln) Q
O
Basische aliphatische Aminosäuren:
Aromatische Aminosäuren:
R=
NH
R=
NH NH 2
NH 2
L-Arginin (Arg) R L-Lysin (Lys) K L-Phenylalanin (Phe) F L-Tyrosin (Tyr) Y
OH
Heterocyclische Aminosäuren:
R=
N
NH
NH
H
N
H
O
OH
L-Histidin (His) H L-Tryptophan (Trp) W L-Prolin (Pro) P
Proteinstrukturen
Primärstruktur
Aminosäure-Sequenz
(Polypeptidkette =
Polyamid)
Sekundärstruktur
-Helix (30 AS)
Tertiärstruktur
3D-Anordnung des
Monomers (Gestalt)
(globuläre/anisotrope
Proteine)
Quartärstruktur
3D-Gesamtanordnung der
Proteinuntereinheiten
(Aggregat aus Homo- oder
Heterooligomeren)
(Nicht-kovalente Bindungen)
-Faltblatt (10 AS)
Umkehrschleife
(reversed turn)

Seminar Nomenklatur Stark et al. 7
Nukleinsäuren (DNA / RNA)
4
3
N 5
6
2 N
1
Pyrimidin
9H-Purin
O
NH2
O
CH3
HN
N
HN
O N
O N
O N
H H H
T-Thymin
Thymidin
A-Adenin
Adenosin
C-Cytosin
Cytidin
6 N
5
7
O
NH2
1 N
8
N
N
HN
2
N 9
4
N
N
H
3
N
N
H2N N
N
Paarungen: T – A; C – G (DNA); T – A, U – G (RNA)
H
G-Guanin
Guanosin
H
U-Uracil
Uridin
- O
O
P
O -
O
HO
O
O
N
R
NH2
N
R=OH (RNA)
R=H (DNA)
C
Base
Cytosin
Nucleosid
Cytidin
Nucleotid
Cytidin-phosphat
Nucleotide/ Wichtige Signalmoleküle
NH2
NH2
N
N
N
N
- O
O
P
O -
O
O
P
O -
O
O
P
O -
O
N
O
N
O
O
P
N
O
N
Adenosin-5`-triphosphat (ATP)
HO
OH
O -
O OH
Adenosin-3´,5´-monophosphat (cAMP)
O
H3C
H3C
N
N
CH2
O
N
NH
O
O
O -
P
O
O
+
N
NH2
H
OH
H
H
O
O
OH
OH
CH2
O
P O -
O
P O
O -
N
NH2
N
O
N
N
O
O
P
O -
O
HO
N
NH2
N
O
OH
N
N
HO
OH
HO OH
Flavin-Adenin-Dinukleotid (FAD) Nicotinsäureamid-Adenin-Dinukleotid (NAD + )

Seminar: Stereochemie – Handout (Definitionen stereochemischer Begriffe) Stark et al. (Angaben ohne Gewähr) 1
Anomere. -Diastereomere von Zuckern oder
Zuckerderivaten, die sich nur am sog. anomeren
Zentrum unterscheiden (Bsp.: -bzw. -D-
Glucose).
Atropisomere. -Isolierbare Stereoisomere aufgrund
gehinderter Rotation um Einfachbindungen.
Axiale Chiralität. - Tritt auf,
wenn in einem Molekül vier
Liganden paarweise um eine
Achse angeordnet sind, wobei
jedes Paar aus zwei
CH 3
Br
Br
C H 3
CHO
OH
H
OH
OH
CH 2 OH
-Glucose
Chiralitätsachse
c
OH
a
D L
CH 2 OH
O
OH OH
OH
OH
CH 2 OH
O
OH OH
verschiedenen Liganden
bestehen und in verschiedenen Ebenen angeordnet sein muß (s.
Atropisomere).
CIP-Nomenklatur. – Eine nach Cahn, Ingold und Prelog festgelegte
Nomenklatur zur eindeutigen Bestimmung der Konfiguration
stereoisomerer Verbindungen. Im Falle eines
Chiralitätszentrums werden die Liganden nach
abnehmender Priorität unter Kennzeichnung der
Substituenten mit a-d geordnet (Sequenzregel) und
das Molekül so betrachtet, dass der rangniedrigste
Ligand vom Betrachter wegweist
(Zuordnungsregel). Die Prioritätenfolge ergibt sich
aus der Ordnungszahl der direkt an das Chiralitätszentrum
gebundenen Atome bzw. bei gleicher Ordnungszahl aus den sich
angrenzenden Atomen. Beschreibt die Substituentenabfolge von a
nach d eine Drehung im Uhrzeigersinn, so liegt R-Konfiguration vor,
bei einer Anordnung entgegen dem Uhrzeigersinn S-Konfiguration.
OH
b
HO
H
HO
HO
d
=> R-Konfiguration
Circulardichroismus (CD). – Abhängigkeit der Differenz der
Absorptionskoeffizienten zwischen links- und rechtscircular
polarisiertem Licht einer chiralen Verbindung von der Wellenlänge.
cis/trans-Isomere. – Doppelbindungs- und
Ringsysteme sowie Komplexverbindungen, bei
denen gleiche oder gleichartige Gruppen um eine
Bezugsebene nebeneinander (cis) oder
gegenüberliegend (trans) angeordnet sind.
Cotton-Effekt. – Auftreten eines Absorptionsmaximums bei
Aufnahme eines ORD-Spektrtums einer chiralen Verbindung (s.
Optische Rotationsdispersion)
Diastereomere. - Stereoisomere, die sich
nicht wie Bild und Spiegelbild verhalten
und sowohl chiral als auch achiral sein
können. (Bsp.: D-Allose zu D-Idose).
Drehspiegelachse (S n). – Führt die
CH 2 OH CH 2 OH
Kombination einer Drehung von 360/n um
eine durch das Molekül gelegte Achse und
einer
Spiegelung
D-Allose
D-Idose
aller Atome
an einer zu
dieser Achse
senkrechten Ebene zu einer äquivalenten Anordnung, so liegt eine n-
zählige Drehspiegelachse vor (Bsp.: (E)-1,2-Dichlorethen).
C 2
H
Cl
Enantiomere. -Stereoisomere, die sich wie
Bild und Spiegelbild verhalten und sich nicht H
zur Deckung bringen lassen. Sie besitzen die HO
Eigenschaft, monochromatisches Licht um
H
H
jeweils den gleichen Betrag zu drehen, jedoch
in entgegengesetzte Richtungen.
Enantiomerenüberschuss (enantiomer
excess = ee). – Beschreibt den proz.
Überschuss eines Enantiomers (E 1) in
einem Gemisch, dessen übriger Teil das
Racemat darstellt (E 1+E 2). Korreliert mit
der Enantiomerenreinheit einer chiralen Verbindung.
endo-/exo-. – Stereodeskriptoren zur
Beschreibung der relativen Konfiguration
bicyclischer Verbindungen. Endo- bzw. exostellig
bedeuted zur höher bezifferten
Nachbarbrücke abgewandt bzw. zugewandt.
Cl
H
Drehung
CHO
H
OH
H
H
CH 2 OH
-Glucose
Epimere. –Diastereomere, die sich in der Konfiguration an nur
einem Chiralitätszentrum unterscheiden.
Cl
H
H
H
H
H
Cl
Cl
cis-1,2-Dichlorcyclohexan
CHO
OH
OH
OH
OH
H
Spiegelung
Cl
% ee =
H
HO
H
HO
CHO
OH
H
OH
H
([E 1
]-[E 2
])
x 100
([E 1
]+[E 2
])
anti
6
5
H
Cl
4
7
1
Cl
H
syn
3
exo
S 2
2
endo
Eutomer. –Bezeichnung für das pharmakologisch stärker wirksame
Enantiomer bei unterschiedlichem Wirkprofil eines Enantiomeren-paares
( Distomer). Der Quotient der Aktivitäten von Eutomer und Distomer
wird als Eudismisches Verhältnis bezeichnet.
E/Z-Isomere. –Stereoisomere, die
sich ergeben durch eingeschränkte
Rotation aufgrund von
COOH
HOOC HOOC COOH
Doppelbindungen, Ringsystemen
sowie bei Komplexverbindungen mit
quadratisch-planarer Anordnung der Liganden, wobei die Festlegung der
Stereodeskriptoren zur Bestimmung der relativen Konfiguration nach den
Sequenzregeln von Cahn, Ingold und Prelog erfolgt (s. Fumarsäure (E)
und Maleinsäure (Z)).
E-Isomer Z-Isomer
Fischer-Projektion. – Vertikale Ausrichtung der C-Hauptkette einer
Verbindung mit dem höher oxidierten Ende nach oben (s. Enantiomere).
Haworth-Projektion. – siehe Anomere
Helicale Chiralität. – Sonderfall der axialen
Chiralität. Beschreibt das Molekül bei Betrachtung von
oben eine Linksdrehung, erhält es den Stereodeskriptor
M (bei Rechtsdrehung P).
Homochiralität. – Eine enantiomerenreine Verbindung
ist aus homochiralen Molekülen zusammengesetzt. Die
Verbindung selbst kann nicht als homochiral bezeichnet werden (
Heterochiralität).
Br
c
sc
ac
Chiralitätsebene
a
O
b
O
H
H
M-Pentahelicen
Inversion. – Konfigurationsumkehr einer chiralen Verbindung im
Verlauf einer chemischen Reaktion. (Bsp.: S N2-Reaktion)
Konfigurationsisomere. – Isolierbare Stereoisomere mit unterschiedlicher
räumlicher Anordnung von Atomen bzw. Atomgruppen, die
nur durch formalen Bindungsbruch ineinander überführbar sind (s.
Diastereomere).
Konformationsisomere (= Konformere). – Meist nicht isolierbare
Stereoisomere mit unterschiedlicher räumlicher Anordnung von Atomen
bzw. Atomgruppen, die aus der Rotation um Einfachbindungen
hervorgehen und Energieminima aufweisen.
Konstitutionsisomere. – Isomere, die sich bei gleicher Summenformel in
der Art und Reihenfolge der Verknüpfung der Atome voneinander
unterscheiden (Bsp.: Dimethylether zu Ethanol).
meso-Verbindung. – Diastereomere mit einer geraden
Anzahl von Chiralitätszentren, durch die eine
intramolekulre Spiegelebene gelegt werden kann (immer
achiral).
H
H
COOH
OH
OH
COOH
meso-Weinsäure
Mutarotation. – Zeitliche Änderung des Drehwertes einer optisch
aktiven Substanz bis zur Gleichgewichtseinstellung aufgrund einer
chemischen Reaktion wie z.B. Racemisierung oder
Epimerisierung.
Newman-Projektion. – Projektions-formel zur
Verdeutlichung der exakten Konformation an zwei
benachbarten Atomen einer Verbindung (Bsp.: (+)-
sc-n-Butan).
sp
CH 3
CH 3
Optische Aktivität. – Eigenschaft einer Substanz,
die Schwingungsebene linear polarisierten Lichts
um einen bestimmten Winkel zu drehen. Notwendige und hinreichende
Bedingung ist Chiralität.
H
ap
H
( )-sc-n-Butan
Optische Rotationsdispersion (ORD). – Abhängigkeit des spezifischen
Drehwerts einer chiralen Verbindung von der Wellenlänge. Bei Auftreten
eines Absorptionsmaximums unterscheidet man zwischen ORD-Kurven
mit positivem und negativem Cotton-Effekt. ORD-Kurven zweier
Enantiomere sind dabei spiegelbildlich gleich.
Pitzer-Spannung. – Drehspannung, die auftritt durch Abweichung der
Torsionswinkel von der energetisch günstigsten gestaffelten
Konformation einer Verbindung.
Planare Chiralität. – Tritt auf bei
planaren bzw. ebenen Molekülfragmenten,
die mindestens einen
Substituenten tragen, der aus der Ebene
herausragt und aus sterischen Gründen
nicht durch Rotation um
Einfachbindungen die Seite der Ebene zu
wechseln in der Lage ist.
H 2
C
(CH 2 ) 6
CH 2
sc
ac
Leitatom
Polarimetrie. – Messverfahren zur Bestimmung der optischen Aktivität
einer chiralen Verbindung mit Hilfe eines Polarimeters (s. spez.
Drehwert).
R

Seminar: Stereochemie – Handout (Definitionen stereochemischer Begriffe) Stark et al. (Angaben ohne Gewähr) 2
Prochiralität. – Liegt
vor, wenn ein
achirales Zentrum
einer Verbindung
durch einen einzigen
Reaktionsschritt in
ein Chiralitätszentrum
umwandelbar ist.
Dabei spricht man bei sp 3 -hybridisierten Zentralatomen von
heterotopen Liganden (pro-R bzw. pro-S) und bei sp 2 -hybridisierten
Zentralatomen von heterotopen Seiten (Re bzw. Si).
Re
b
a
O
c
Acetophenon
(achiral)
pro-R/pro-S. – Stereodeskriptoren zur
Beschreibung heterotoper Liganden
prochiraler Verbindungen (s.
Prochiralität).
H
Si
CH 3
H
LiAlH 4
b
F
a Cl
H H B
A
c
Pseudochiralität. – Tritt auf bei
Kohlenstoffatomen, die zwei konstitutionell
unterschiedliche und zwei konstitutionell gleiche
asymmetrische, aber entgegengesetzt konfigurierte
Gruppen tragen und wird mit r bzw. s gekennzeichnet.
H
(ap)-n-Butan
H
HO
COOH
HO
S
H
HO
r
H
HO
R
H
COOH
CH 3
CH H
3
H
H
a
H
(S)-1-Phenylethanol
(chiral)
( H A pro-R )
(H B pro-S)
Racemisches Gemisch ( = Konglomerat). – Vorliegen
Ribarsäure
zweier Enantiomerer im Gemisch, wobei jedoch (-)- und
(+)- Enantiomere in getrennten Kristallen vorliegen. Da es sich um
ein eutektisches Gemisch handelt, ist der Schmelzpunkt meist
niedriger als bei den reinen Enantiomeren.
Racemat. –Äquimolares Gemisch zweier Enantiomerer; zeigt keine
optische Aktivität.
Reeves-Schreibweise. – Beispiel: -D-Glucose
Re/Si. – Stereodeskriptoren zur Beschreibung
heterotoper Seiten prochiraler Verbindungen (s.
Prochiralität).
Retention. – Konfigurationserhalt einer chiralen Verbindung im
Verlauf einer chemischen Reaktion. (Bsp.: S Ni-Reaktion).
Sägebock-Schreibweise. – Perspektivische
Darstellung einer Verbindung an zwei
benachbarten Atomen zur Verdeutlichung
ihrer Konformation (s. Konformationsisomere).
H
H O
O
CH 3
e
H
(sp)-n-Butan
s-cis/s-trans (= cisoid/transoid). – Stereodeskriptoren zur
Beschreibung der cis/trans-Isomerie an
Einfachbindungen mit partiellem
Doppelbindungscharakter (bei konjugierten
s-cis s-trans
Doppelbindungssytemen, Bsp.: 1,3-Butadien)
Sessel-Konformation. – Die energetisch
günstigste Konformation des Cyclohexans
bezeichnet man als Sessel-Konformation (a =
axialer Substituent, e = äquatorialer Substituent).
Spezifischer Drehwert. – Charakteristische
Stoffkonstante, die sich nach folgender mathematischer Gleichung
nach polarimetrischer Bestimmung des Drehwertes einer 1%-igen
Lösung in einer 10 cm langen Küvette mit der Natrium D-Linie (289
nm) als monochromatische Lichtquelle bei 20˚C berechnen lässt:
l (c in g/l und l in dm)
Stereoisomere. – Verbindungen gleicher Konstitution, aber
verschiedener Anordnung der Atome im Raum.
Stereoselektiv. – Reaktionen, bei denen ausschließlich oder
bevorzugt ein Stereoisomer unter mehreren möglichen Stoffen
gebildet oder umgesetzt wird.
Stereospezifisch. – Reaktionen, bei denenvon zwei (oder mehreren)
Stereoisomeren eines ausschließlich gebildet oder umgesetzt werden.
(z.B. S N2-Reaktion)
Symmetrieachse (C n). – Eine n-zählige Symmetrieachse liegt vor,
wenn durch Drehung um 360/n um diese Achse eine identische
Anordnung aller Atome des Moleküls resultiert (Bsp.: C 3-Achse
beim CHCl 3-Molekül).
Symmetrieebene (). – Eine durch das Molekül gelegte
Symmetrieebene teilt das Molekül in zwei spiegelbildliche
Hälften (Bsp.: H 2O-Molekül).
Cl
OH
O
OH
OH
H
C 3
Cl Cl
vorkommen können. Symmetrieelemente 2. Art sind Symmetrieebenen
(), Symmetriezentren (i) und Drehspiegelachsen (S n) und stellen
Merkmale achiraler Moleküle dar.
Symmetrieoperation. – Drehung, Spiegelung, Inversion,
Drehspiegelung.
Symmetriezentrum (i). – Ein Symmetriezentrum liegt vor, wenn jedes
Atom eines Moleküls durch Spiegelung am Molekülzentrum mit einem
korrespondierenden Atom zur Deckung gebracht werden kann (Bsp.:
meso-Weinsäure in gestaffelter Konformation).
syn-/anti-. – Stereodeskriptoren zur Beschreibung
der relativen Konfiguration bicyclischer
Verbindungen . Syn- bzw. anti-stellig bedeuted
zum niedriger bzw. höher bezifferten Zweig des
Hauptringes weisend (s. endo/exo).
R
HO COOH
H
+ i
H
HOOC OH
S
Tautomere. – Konstitutionsisomere, die sich lediglich in der Stellung
eines oder mehrerer Protonen unterscheiden.
Topizität. – Beschreibt die topographische Beziehung zwischen
identischen Gruppen oder Atomen innerhalb eines Moleküls. Man
unterscheidet homotope von heterotopen Gruppen, wobei letztere in
stereotope (enantiotope und diastereotope) sowie konstitutope Gruppen
untergliedert werden können. Die Substitution
homotoper Gruppen führt zu identischen Produkten,
wohingegen die Substitution enantiotoper bzw.
diastereotoper Gruppen zu Enantiomeren bzw.
Diastereomeren führt (s. Prochiralität).
Wannen-Konformation. – Energiereichere Konformation des
Cyclohexans (auch Boot-Konformation genannt)(a = axialer Substituent,
e = äquatorialer Substituent).
Zentrale Chiralität. – Tritt auf bei vierbindigen Atomen mit
tetraedischer sowie bei dreibindigen Atomen mit pyramidaler Struktur,
wenn sie vier bzw. drei verschiedene Liganden und ein nichtbindendes
Elektronenpaar aufweisen (s. CIP-Nomenklatur).
a
e
Symmetrieelemente. – Unter Symmetrieelemente 1.
Art fallen Drehachsen C n (n = 1,2,3...) , die als einziges
Symmetrieelement auch in chiralen Verbindungen
O
H H

Seminar: Stereochemie – Handout (Stereochemie der Zucker) Stark et al. (Angaben ohne Gewähr)
3
Stereochemie der Zucker
Fischer-Projektionsformeln von D-Ketosen
Fischer-Projektionsformeln von D-Aldosen
D-Ketotetrose
D-Aldotriose
D-Glycerinaldehyd
D-Aldotetrosen
D-Erythrulose
D-Ketopentosen
D-Erythrose
D-Aldopentosen
D-Xylulose
D-Ribulose
D-Ketohexosen
D-Aldohexosen
D-Tagatose D-Psicose D-Sorbose D-Fructose 1) H
H
HO
HO
HO
H
H
CH 2OH
O
CH 2OH
CH 2OH
OH
CH 2OH
O
H
CH 2OH
O
H
H
CH 2OH
OH
OH
H
H
H
CH 2OH
O
CH 2OH
OH
OH
OH
H
H
CH 2OH
O
CH 2OH
OH
OH
H
HO
H
CH 2OH
O
OH
H
CH 2OH
OH
HO
H
H
CH 2OH
O
H
CH 2OH
OH
OH
H
H
H
CHO
CH 2OH
OH
OH
OH
H
H
HO
H
H
CHO
CH 2OH
CHO
OH
OH
H
CH 2OH
OH
OH
H
CHO
CH 2OH
OH
HO
H
CHO
H
CH 2OH
OH
D-Threose
H
HO
H
CHO
OH
H
CH 2OH
D-Ribose D-Arabinose D-Xylose D-Lyxose
HO
HO
CHO
H
H
H
HO
CHO
OH
H
HO
CHO
OH
OH
H
HO
HO
H
HO
HO
CHO
H
H
CH 2OH
CHO
H
H
OH
Fructose Halbacetalschluß (Ketohexose)
CH 2OH
HO
HO H
O
H OH
H
CH 2OH
CH 2OH
HO
OH
O
HO
OH
OH
-Fructofuranose
HO
OH
O HO
OH
OH
-Fructofuranose
H OH
H OH
H OH
H OH
CH 2OH
CH 2OH
HO H
H OH
CH 2OH
HO H
H OH
CH 2OH
D-Mannose 1) D-Glucose (ta-tü-ta-ta) 1) D-Galactose D-Talose 3)
CHO
HO H
H OH
H OH
H OH
CH 2OH
CHO
H OH
H OH
H OH
H OH
CH 2OH
CHO
CHO
HO H
H OH
H OH
H OH
HO H
HO H
H OH
H OH
CH 2OH
CH 2OH
D-Altrose 2) D-Allose 2) D-Idose D-Gulose 3)
Bsp.: 1) 3)
bilden dasselbe Osazon mit Phenylhydrazin D-Talose und D-Gulose sind
2)
Diastereomere D-Altrose und D-Allose sind Epimere (Diastereomere)
HO
C
HO C
H C
H C
H 2C
H
OH
OH
O
O OH
OH
OH
OH
OH
-Fructopyranose
OH
O
OH
OH
OH
OH
-Fructopyranose
D-Glucose: cyclisches Halbacetals (Aldohexose)
Fischer-Projektionsformel (senkrecht gezeichnete Bindungen zeigen nach hinten,
in der Fischer-Projektionsformel rechtsliegende Substituenten zeigen in der
Haworth-Formel nach unten, die links liegenden zeigen nach oben)
CHO
R
H
OH
D-Galactopyranose in Haworth und Reeves-Formel
Haworth-Schreibweise
CH 2OH
CH 2OH
OH O OH
OH O
OH
OH
OH
OH
OH
S
R
R
HO
H
H
H
CH 2OH
OH
OH
HO
HO
H
H
H
OH
H
OH
H
O
CH 2OH
OH
OH
OH
CH 2 OH
D-(+)-Glucose
„Substituentenvertauschung“
absolute Konfiguration am C5 am C4
OH
O
H
H
HO
HO
H
CHO
OH
H
H
OH
HO
H
HO
H
HOH 2C
H C
C
C
C
C
OH
H
OH
OH
O
OH
CH 2 OH
O
OH
OH
OH
OH
CH 2 OH
OH
OH
OH
O
H
CH 2OH
-Glucopyranose
OH
OH
H
O
H
OH
H
OH
H
-Galactopyranose
C1 zu C5 cis
Reeves-Schreibweise
OH
OH
OH
H
OH
H
H
O
H
OH
OH
-Galactopyranose
trans
H
HO C
H C OH
HO C H
H C
HOH 2C CHOH
Fischer
O
HO
CH 2 OH
OH
O
OH
OH
- Glucofuranose
(weniger stabil)
Haworth
CH 2 OH
OH
HO
OH
OH
H
O

Seminar: Stereochemie – Handout (Stereochemie der Zucker) Stark et al. (Angaben ohne Gewähr)
4
Mutarotation der D-Glucopyranose
-D-Glucopyranose Reeves-Schreibweise
CH 2 OH
R
O
R
OH
S
OH
OH
R
S
OH
H 3 O +
OH
CH 2 OH
OH
OH
OH
O
H
H +
H 3 O +
CH 2 OH
R
O OH
R
OH
R
HO
R
S
OH
-Glucopyranose
-Glucopyranose
wässriges Gleichgewicht:
36 % 64%
OH
4
O
OH
1
OH
OH
OH
stabile, all-equatorial
substituierte
4 C 1-Konformation
HO
OH
OH
1
O
4
OH
OH
nicht existente,all-axial
substituierte
1 C 4-Konformation
Disaccharide
Reduzierende:
HO
R
A
O
OH
HO
R
O
B
OH
HO
R
A
O
O
R
B
O
OH
R R R R
R
R
R
R
Halbacetal alkohol. OH Acetal Halbacetal
(- oder -Glycosid)
Nicht reduzierende:
OH
OH
HO
R
A
O
O
O
B
R
OH
HO
O
O
OH
OH
O
OH
OH
HO
O
O
OH OH
O
OH
OH
R
R
R
R
Acetal (- oder -Glycosid)
HO
O
O
OH
HO
O OH
OH
OH HO
HO
-Glykosid
Trehalose (in Insekten, Mikroorganismen)
-D-Glucopyranosyl--D-glucopyranosid
-Glc(1 1) -Glc
OH
HO
-Glykosid, Saccharose (Rohrz.,
nach Hydrolyse Invertzucker)
-D-Glucopyranosyl--Dfructofuranosid,-Glc(1
2) -Fru
OH
OH
OH
O
OH
HO
O
OH
O
OH
-Glycosid
Lactose (Milchzucker)
4-O-(-D-Galactopyranosyl)-Dglucopyranose
-Gal(1 4)Glc, gestreckt
OH
OH
HO
-Glykosid, Maltose
(Malzzucker, in Stärke, Glycogen)
[4-O-(-D-Glucopyranosyl)-Dglucopyranose
-Glc(1 4)Glc, gewinkelt
OH
OH
OH
O
OH
HO
O
OH
-Glycosid
Cellobiose (in Cellulose)
4-O-(-D-Glucopyranosyl)-
D-glucopyranose
-Glc(1 4)Glc, gestreckt
O
OH
OH
Wichtige Polysaccharide
Stärke (Ausschnitt) aus Amylose (20%) und Amylopektin (80%) Cellulose (Ausschnitt) :
Amylose: unverzweigte Amylopektin: 1 6-glucosidisch verzweigte -1,4-glycosidisch verknüpfte
-(1 4)-Glucosid-Ketten: -(1 4)-Glucosid-Ketten: Glucopyranose (Cellubiose)
n
OH
OH
OH
OH
OH
*
OH
O
OH
O
O
HO
*
O
OH
O
OH
O
OH
OH
O
OH
O
OH
OH
O
OH
O
*
n
*
O
OH
OH
O OH
O
OH
OH
O OH O
OH
OH
O
O
OH
OH
O
OH
O
OH
O
O
OH
O
*
n
OH
OH
OH
O
O
*
O