[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

あなたはどっち? 絶対立体配置

突然ですが、問題です。

以下の化合物の中心は不斉炭素です。絶対立体配置R または S で決定してください。

CIP-priority-01

正解は…R だそうです。筆者はしばらく迷いましたが正解できました。

しかし、ChemBioDraw 12 で求めてみると…なんと S と判定されるのです。なぜでしょう? というわけで、正解だった方も不正解だった方も、もう一度考えてみましょう。

 

Cahn-Ingold-Prelog 則のおさらい

今回のトピックは大学の有機化学では必ずと言っていいほど現れる Cahn-Ingold-Prelog 則です。「炭素原子に結合している4つの置換基のうち、“優先順位”の最も低いものが視線の奥になるように分子を配置する(図で a>b>c>d とすると、d が奥)。3つの置換基が時計回りに並んでいれば R、反時計回りに並んでいれば S の立体配置とする。」というものですね。

CIP-priority-02

ここまでは大丈夫ですね。問題はこの“優先順位”の決め方です。全部で5段階の決定手順があるのですが、そのうち必要になる頻度が高い規則が上位2段階です。

  1. 原子番号の大きいものが優先する。
  2. 質量数の大きいものが優先する。

この決定手順は、1番目の規則で順位が決まらなかった場合に2番目の規則を適用し、それでも決まらなかった場合は…のように進みますね。今回の問題にこれを適用してみましょう。

 

問題の解法

まず、中心炭素に結合した4つの置換基を列挙します。「-CH2OH」「-12CH2CH3」「-14CH2CH3」「-H」ですね。炭素原子に直接結合している原子を比較すると、原子番号の最も小さい H が優先順位が最低となりますので、奥に配置します…というのは出題の段階で済んでいます。あとは残る3つの置換基の順位です。

「1. 原子番号の大きいものが優先する」を念頭に、まずは炭素原子に直接結合した原子をみると、すべて(質量数は違えど)原子番号6の炭素原子です。では、次に見るべきはどこでしょう?

ここで「2. 質量数の大きいものが優先する」に移ってしまうと間違いです。まだ原子番号の規則を隅々まで適用していませんね。そのすぐ隣の原子を比較しましょう。「-CH2OH」だけが原子番号8の酸素原子で、優先順位が高くなります。次を比較しますが、「-12CH2CH3」と「-14CH2CH3」はともに炭素原子で、原子番号の比較だけではこの2つの置換基は区別できませんでした。

そこで初めて「2. 質量数の大きいものが優先する」の規則の出番です。また中心炭素に結合した原子に立ち戻ります。今度は質量数14と12の炭素ですから、優先順位は「-14CH2CH3」>「-12CH2CH3」であることがわかります。これで優先順位がすべて決定しました。もう答えが R になるのはご理解いただけますね?

 

何が問題なのでしょうか?

この問題は R or S Let’s vote – NextMove Software で取り上げられています。主要な化学構造式を描くツールには絶対立体配置を自動決定する機能がありますが、上の化合物の場合に判定を誤ることが指摘されていました。ChemBioDraw ですら S と判定したというのは正直驚きます。

いかがでしょう? 命名法はあくまで有機化学の中でも軽視されがちですが、深入りしてみるとこのように紛らわしい例もでてきます。ChemBioDraw などのソフトウェアは自動で絶対立体配置を同定してくれますが、時にはこのような誤りが起こりうることに注意し、自分の手で確認することも必要ですね。

 

関連記事

 

The following two tabs change content below.
アセトアミノフェン
大学院生です。研究では分析化学を専門にしています。

関連記事

  1. 名古屋市科学館で化学してみた
  2. 「ELEMENT GIRLS 元素周期 ~聴いて萌えちゃう化学の…
  3. メチレン炭素での触媒的不斉C(sp3)-H活性化反応
  4. 多才な補酵素:PLP
  5. Google翻訳の精度が飛躍的に向上!~その活用法を考える~
  6. Reaxys体験レポート:ログイン~物質検索編
  7. 3色に変化する熱活性化遅延蛍光材料の開発
  8. 有名研究者の論文であったとしても

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. ハネウェル社、アルドリッチ社の溶媒・無機試薬を販売へ
  2. 「パキシル」服用の自殺者増加 副作用の疑い
  3. ベンジル保護基 Benzyl (Bn) Protective Group
  4. N-オキシドの合成 Synthesis of N-oxide
  5. 杏林製薬、ノバルティス社と免疫抑制剤「KRP-203」に関するライセンス契約を締結
  6. 2001年ノーベル化学賞『キラル触媒を用いる不斉水素化および酸化反応の開発』
  7. バイオタージ Isolera: フラッシュ自動精製装置がSPEED UP!
  8. カーボンナノベルト合成初成功の舞台裏 (2)
  9. 光有機触媒で開環メタセシス重合
  10. マッチ博物館

関連商品

注目情報

注目情報

最新記事

「生合成に基づいた網羅的な天然物全合成」—カリフォルニア大学バークレー校・Sarpong研より

「ケムステ海外研究記」の第19回目は、向井健さんにお願いしました。向井さんはカリフォルニア大…

研究者向けプロフィールサービス徹底比較!

研究者にとって、業績を適切に管理しアピールすることは重要です。以前にも少し触れましたが、科研費の審査…

天然有機化合物の全合成:独創的なものづくりの反応と戦略

概要生物活性天然有機化合物(天然物)は生命の40億年にわたる進化によって選択された高機能分子…

細菌を取り巻く生体ポリマーの意外な化学修飾

地球上に最もたくさんある有機化合物は何でしょう?それは、野菜や果物、紙、Tシャツ、木材、etc…身の…

有機分子触媒ーChemical Times特集より

関東化学が発行する化学情報誌「ケミカルタイムズ」。年4回発行のこの無料雑誌の紹介をしています。…

研究職の転職で求められる「面白い人材」

ある外資系機器メーカーのフィールドサービス職のポジションに対して候補者をご推薦しました。その時のエピ…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP