In stereochemistry, topicity is the stereochemical relationship between substituents and the structure to which they are attached.
Dalam stereokimia, topisitas adalah hubungan stereokimia antara substituen dan struktur tempat mereka terikat.
Two groups A and B are homotopic if the molecule remains achiral when the groups are interchanged with some other atom (such as bromine) while the remaining parts of the molecule stay fixed.
Dua gugus A dan B disebut homotopik jika molekulnya tetap akiral ketika gugus tersebut dipertukarkan dengan atom lain (seperti bromin) sementara bagian-bagian molekul lainnya tetap.
Homotopic atoms are always identical, in any environment.
Atom-atom homotopik selalu identik dalam lingkungan apa pun.
Homotopic NMR-active nuclei have the same chemical shift in an NMR spectrum.
Inti aktif NMR homotopik memiliki pergeseran kimia yang sama dalam spektrum NMR.
For example, the four hydrogen atoms of methane (CH4) are homotopic with one another, as are the two hydrogens or the two chlorines in dichloromethane (CH2Cl2).
Misalnya, empat atom hidrogen dalam metana (CH4) bersifat homotopik satu sama lain, demikian pula dua hidrogen atau dua klorin dalam diklorometana (CH2Cl2).
The two possible compounds resulting from that replacement would be enantiomers.
Dua senyawa yang mungkin dihasilkan dari penggantian tersebut adalah enantiomer.
For example, the two hydrogen atoms attached to the second carbon in butane are enantiotopic.
Sebagai contoh, dua atom hidrogen yang terikat pada karbon kedua dalam butana bersifat enantiotopik.
Replacement of one hydrogen atom (colored blue) with a bromine atom will produce (R)-2-bromobutane.
Penggantian satu atom hidrogen (berwarna biru) dengan atom bromin akan menghasilkan ('"R)-2-bromobutana.
Replacement of the other hydrogen atom (colored red) with a bromine atom will produce the enantiomer (S)-2-bromobutane.
Penggantian atom hidrogen lainnya (berwarna merah) dengan atom bromin akan menghasilkan enantiomer (S)-2-bromobutana.
For instance, the CH2 hydrogens in ethanol (CH3CH2OH) are normally enantiotopic, but can be made different (diastereotopic) if combined with a chiral center, for instance by conversion to an ester of a chiral carboxylic acid such as lactic acid, or if coordinated to a chiral metal center, or if associated with an enzyme active site, since enzymes are constituted of chiral amino acids.
Misalnya, hidrogen CH2 dalam etanol (CH3CH2OH) biasanya enantiotopik, tetapi dapat dibuat berbeda (diastereotopik) jika dikombinasikan dengan pusat kiral, misalnya dengan konversi menjadi ester dari asam karboksilat kiral seperti asam laktat, atau jika dikoordinasikan dengan pusat logam kiral, atau jika dikaitkan dengan situs aktif enzim, karena enzim tersusun dari asam amino kiral.
Indeed, in the presence of the enzyme LADH, one specific hydrogen is removed from the CH2 group during the oxidation of ethanol to acetaldehyde, and it gets replaced in the same place during the reverse reaction.
Memang, dengan adanya enzim LADH, satu hidrogen spesifik dihilangkan dari gugus CH2 selama oksidasi etanol menjadi asetaldehida, dan digantikan di tempat yang sama selama reaksi balik.
Enantiotopic pairs of NMR-active nuclei are also indistinguishable by NMR and produce a single signal.
Pasangan enantiotopik inti aktif-NMR juga tidak dapat dibedakan oleh NMR dan menghasilkan sinyal tunggal.
Enantiotopic groups need not be attached to the same atom.
Gugus enantiotopik tidak perlu terikat pada atom yang sama.
For example, two hydrogen atoms adjacent to the carbonyl group in cis-2,6-dimethylcyclohexanone are enantiotopic; they are related by an internal plane of symmetry passing through the carbonyl group, but deprotonation on one side of the carbonyl group or on the other will generate compounds that are enantiomers.
Misalnya, dua atom hidrogen yang berdekatan dengan gugus karbonil dalam cis-2,6-dimetilsikloheksanon bersifat enantiotopik; keduanya dihubungkan oleh bidang simetri internal yang melewati gugus karbonil, tetapi deprotonasi pada satu sisi gugus karbonil atau sisi lainnya akan menghasilkan senyawa yang merupakan enantiomer.
Similarly, the replacement of one or the other with deuterium will generate enantiomers.
Demikian pula, penggantian salah satu atom dengan deuterium akan menghasilkan enantiomer.
The stereochemical term diastereotopic refers to the relationship between two groups in a molecule which, if replaced, would generate compounds that are diastereomers.
Istilah stereokimia "diastereotopik" mengacu pada hubungan antara dua gugus dalam suatu molekul, yang jika diganti akan menghasilkan senyawa yang merupakan diastereomer.
For example, the two hydrogen atoms of the CH2 moiety in (S)-2-bromobutane are diastereotopic.
Sebagai contoh, dua atom hidrogen dari gugus CH2 dalam (S)-2-bromobutana bersifat diastereotopik.
Replacement of one hydrogen atom (colored blue) with a bromine atom will produce (2S,3R)-2,3-dibromobutane.
Penggantian satu atom hidrogen (berwarna biru) dengan atom brom akan menghasilkan (2S,3R)-2,3-dibromobutana.
Replacement of the other hydrogen atom (colored red) with a bromine atom will produce the diastereomer (2S,3S)-2,3-dibromobutane.
Penggantian atom hidrogen lainnya (berwarna merah) dengan atom brom akan menghasilkan diastereomer (2S,3S)-2,3-dibromobutana.
In chiral molecules containing diastereotopic groups, such as in 2-bromobutane, there is no requirement for enantiomeric or optical purity; no matter its proportion, each enantiomer will generate enantiomeric sets of diastereomers upon substitution of diastereotopic groups (though, as in the case of substitution by bromine in 2-bromobutane, meso isomers have, strictly speaking, no enantiomer).
Dalam molekul kiral yang mengandung gugus diastereotopik seperti dalam 2-bromobutana, tidak ada persyaratan kemurnian enantiomerik atau optik; berapa pun proporsinya, setiap enantiomer akan menghasilkan himpunan diastereomer enantiomerik setelah substitusi gugus diastereotopik (meskipun seperti dalam kasus substitusi oleh bromin dalam 2-bromobutana, mesoisomer, secara tegas tidak memiliki enantiomer).
They are always different, in any environment, but may not be distinguishable.
Gugus-gugus ini selalu berbeda, dalam lingkungan apa pun, tetapi mungkin tidak dapat dibedakan.
For instance, both pairs of CH2 hydrogens in ethyl phenylalaninate hydrochloride (PhCH2CH(NH3+)COOCH2CH3 Cl−) are diastereotopic and both give pairs of distinct 1H-NMR signals in DMSO-d6 at 300 MHz, but in the similar ethyl 2-nitrobutanoate (CH3CH2CH(NO2)COOCH2CH3), only the CH2 group next to the chiral center gives distinct signals from its two hydrogens with the same instrument in CDCl3.
Misalnya, kedua pasang hidrogen CH2 dalam etil fenilalaninat hidroklorida (PhCH2CH(NH3+)COOCH2CH3 Cl−) bersifat diastereotopik dan keduanya memberikan pasangan sinyal 1H-NMR yang berbeda dalam DMSO-d6 pada 300 MHz, tetapi dalam etil 2-nitrobutanoat yang serupa (CH3CH2CH(NO2)COOCH2CH3), hanya gugus CH2 di sebelah pusat kiral yang memberikan sinyal berbeda dari kedua hidrogennya dengan instrumen yang sama dalam CDCl3.
Such signals are often complex because of small differences in chemical shift, overlap and an additional strong coupling between geminal hydrogens.
Sinyal semacam itu seringkali rumit karena perbedaan kecil dalam pergeseran kimia, tumpang tindih, dan coupling kuat tambahan antara hidrogen geminal.
On the other hand, the two CH3 groups of ipsenol, which are three bonds away from the chiral center, give separate 1H doublets at 300 MHz and separate 13C-NMR signals in CDCl3, but the diastereotopic hydrogens in ethyl alaninate hydrochloride (CH3CH(NH3+)COOCH2CH3 Cl−), also three bonds away from the chiral center, show barely distinguishable 1H-NMR signals in DMSO-d6.
Di sisi lain, dua gugus CH3 dari ipsenol, yang berjarak tiga ikatan dari pusat kiral, menghasilkan doublet 1H terpisah pada 300 MHz dan sinyal 13C-NMR terpisah dalam CDCl3,, tetapi hidrogen diastereotopik dalam etil alaninat hidroklorida (CH3CH(NH3+)COOCH2CH3 Cl−), juga berjarak tiga ikatan dari pusat kiral, menunjukkan sinyal 1H-NMR yang hampir tidak dapat dibedakan dalam DMSO-d6.
For instance, any one pair of CH2 hydrogens in 3-pentanol (Figure 1) are diastereotopic, as the two CH2 carbons are enantiotopic.
Misalnya, tiap pasangan hidrogen CH2 dalam 3-pentanol (Gambar 1) bersifat diastereotopik, karena kedua karbon CH2 bersifat enantiotopik.
Substitution of any one of the four CH2 hydrogens creates two chiral centers at once, and the two possible hydrogen substitution products at any one CH2 carbon will be diastereomers.
Substitusi salah satu dari empat hidrogen CH2 menciptakan dua pusat kiral sekaligus, dan dua kemungkinan produk substitusi hidrogen pada salah satu karbon CH2 akan menjadi diastereomer.
For instance, any pair of CH2 hydrogens in cyclopentanol (Figure 2) are similarly diastereotopic, and this is easily discerned as one of the hydrogens in the pair will be cis to the OH group (on the same side of the ring face) while the other will be trans to it (on the opposite side).
Misalnya, setiap pasangan hidrogen CH2 dalam siklopentanol (Gambar 2) juga bersifat diastereotopik, dan ini mudah dilihat karena salah satu hidrogen dalam pasangan tersebut akan menjadi cis terhadap gugus OH (pada sisi yang sama dari permukaan cincin) sementara yang lain akan menjadi trans terhadapnya (pada sisi yang berlawanan).
The term diastereotopic is also applied to identical groups attached to the same end of an alkene moiety which, if replaced, would generate geometric isomers (also falling in the category of diastereomers).
Istilah diastereotopik juga diterapkan pada gugus identik yang terikat pada ujung yang sama dari gugus alkena yang jika digantikan akan menghasilkan isomer geometri (juga termasuk dalam kategori diastereomer).
Thus, the CH2 hydrogens of propene are diastereotopic, one being cis to the CH3 group, and the other being trans to it, and replacement of one or the other with CH3 would generate cis- or trans--2-butene.
Dengan demikian, hidrogen CH2 dari propena bersifat diastereotopik, yang satu cis terhadap gugus CH3, dan yang lainnya trans terhadapnya, dan penggantian salah satu dengan CH3 akan menghasilkan cis- atau trans-2-butena.
See Cahn-Ingold-Prelog priority rule.
Lihat aturan prioritas Cahn-Ingold-Prelog.
Heterotopic groups are those that when substituted are structurally different.
Kelompok heterotopik adalah kelompok yang secara struktural berbeda ketika disubstitusi.