Номер 92, страница 174 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

5.92. Определите абсолютную конфигурацию всех асимметрических центров в молекуле тестостерона.

Для определения абсолютной конфигурации асимметрических центров в молекуле тестостерона необходимо сначала идентифицировать эти центры, а затем применить правила Кана-Ингольда-Прелога (CIP) для присвоения R/S-дескрипторов.

Асимметрическими (хиральными) центрами в молекуле тестостерона являются атомы углерода C8, C9, C10, C13, C14 и C17. Атомы C3, C4, C5 не являются хиральными, так как C3 является частью карбонильной группы ($C=O$), а C4 и C5 — частью двойной связи ($C=C$).

Определение конфигурации C8

Атом C8 связан с группами: H, C7, C9, C14. На изображении атом водорода H при C8 показан клином (β-конфигурация), то есть направлен к наблюдателю. Приоритеты заместителей по правилам CIP: 1. -C14 (третичный атом C, ведущий к C13 и C17(-OH)), 2. -C9 (третичный атом C, ведущий к C10), 3. -C7 (вторичный атом C, $-CH_2-$), 4. -H. Поскольку группа с самым низким приоритетом (H) направлена на нас (клин), мы определяем направление обхода от старшей группы к младшей (1→2→3) и присваиваем противоположный дескриптор. Обход C14→C9→C7 происходит против часовой стрелки (S). Следовательно, абсолютная конфигурация центра C8 - R.

Ответ: 8R

Определение конфигурации C9

Атом C9 связан с группами: H, C8, C10, C11. На изображении атом водорода H при C9 показан штрихом (α-конфигурация), то есть направлен от наблюдателя. Приоритеты заместителей: 1. -C10 (четвертичный атом C), 2. -C8 (третичный атом C), 3. -C11 (вторичный атом C, $-CH_2-$), 4. -H. Группа с самым низким приоритетом (H) направлена от нас. Обход от старшей группы к младшей (1→2→3): C10→C8→C11 происходит против часовой стрелки. Следовательно, конфигурация центра C9 - S.

Ответ: 9S

Определение конфигурации C10

Атом C10 связан с группами: $-CH_3$ (C19), C1, C5, C9. На изображении метильная группа C19 показана клином (β-конфигурация). Приоритеты заместителей: 1. -C5 ($sp^2$-гибридизованный атом C в двойной связи), 2. -C9 (третичный атом C), 3. -C1 (вторичный атом C, $-CH_2-$), 4. $-CH_3$ (C19). Группа с самым низким приоритетом ($-CH_3$) направлена на нас (клин). Обход от старшей группы к младшей (1→2→3): C5→C9→C1 происходит против часовой стрелки (S). Так как младшая группа направлена на нас, конфигурацию инвертируем. Следовательно, конфигурация центра C10 - R.

Ответ: 10R

Определение конфигурации C13

Атом C13 связан с группами: $-CH_3$ (C18), C12, C14, C17. На изображении метильная группа C18 показана клином (β-конфигурация). Приоритеты заместителей: 1. -C17 (связан с атомом O), 2. -C14 (третичный атом C), 3. -C12 (вторичный атом C, $-CH_2-$), 4. $-CH_3$ (C18). Группа с самым низким приоритетом ($-CH_3$) направлена на нас. Для определения конфигурации учтем пространственное строение: C18 (4) и C17 (1) направлены вверх (β), а C14 (2) и C12 (3) — вниз (α). Мысленно поменяем местами C18 (4) и C14 (2). Теперь младшая группа C18 направлена от нас. Обход оставшихся групп 1→2→3 (C17→C14(теперь вверху)→C12) происходит по часовой стрелке (R). Поскольку мы совершили одну замену, истинная конфигурация центра C13 — S.

Ответ: 13S

Определение конфигурации C14

Атом C14 связан с группами: H, C8, C13, C15. На изображении атом водорода H при C14 показан штрихом (α-конфигурация). Приоритеты заместителей: 1. -C13 (четвертичный атом C), 2. -C8 (третичный атом C), 3. -C15 (вторичный атом C, $-CH_2-$), 4. -H. Группа с самым низким приоритетом (H) направлена от нас. Обход от старшей группы к младшей (1→2→3): C13→C8→C15 происходит против часовой стрелки. Следовательно, конфигурация центра C14 - S.

Ответ: 14S

Определение конфигурации C17

Атом C17 связан с группами: -OH, H, C13, C16. На изображении группа -OH показана клином (β), следовательно, атом H направлен от нас (α). Приоритеты заместителей: 1. -OH (атом O), 2. -C13 (четвертичный атом C), 3. -C16 (вторичный атом C, $-CH_2-$), 4. -H. Группа с самым низким приоритетом (H) направлена от нас. Обход от старшей группы к младшей (1→2→3): -OH→C13→C16 происходит против часовой стрелки. Следовательно, конфигурация центра C17 - S.

Ответ: 17S

Итоговая абсолютная конфигурация всех асимметрических центров в молекуле тестостерона: (8R, 9S, 10R, 13S, 14S, 17S).