Questão:
Como a racemização exata é possível?
Apurvium
2020-04-25 12:06:01 UTC
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Um racemate consiste em 50% $ d $ e 50% $ l $ formas de um opticamente composto ativo. Mas como alguém pode garantir a quantidade exata de 50% comparando molécula a molécula? Sempre haverá alguma diferença no número de moléculas em ambas as formas de compostos opticamente ativos. Isso é suficiente para a mistura girar a luz polarizada do plano no sentido horário ou anti-horário?

De acordo com a wikipedia "A racemização pode ser alcançada simplesmente misturando quantidades iguais de dois enantiômeros puros. "

Quatro respostas:
MaxW
2020-04-25 16:58:33 UTC
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A racemização não é "exata", mas muito próxima da igualdade. É apenas uma probabilidade simples.

Pense em jogar uma moeda, p = probabilidade de cara eq = probabilidade de coroa. Agora, para uma jogada justa, p = q = 0,5. Da teoria binomial, o desvio padrão é $ \ sqrt {n \ cdot p \ cdot q} $ onde n é o número de voltas. Agora, vamos supor uma diferença de 2 desvios padrão, que está aproximadamente no intervalo de confiança de 95%.

Se você inverter 10 centavos, uma diferença de dois desvios padrão é $ 2 \ times \ sqrt {0,5 ^ 2 \ times 10} \ aproximadamente 3 $ no número de cabeças.

Agora vire $ 6,022 \ times10 ^ {23} $ dimes, então uma diferença de dois desvios padrão é $ 2 \ times \ sqrt {0,5 ^ 2 \ times 6,022 \ times10 ^ {23}} \ aproximadamente 7,8 \ times10 ^ {11} $ no número de cabeças.

Mas agora pense na% de diferença.

  • $ 3 $ caras em 10 tentativas para os centavos é $ 30 \% $ .

  • $ 7,8 \ times10 ^ {11} $ mais caras ao virar $ 6,022 \ times10 ^ {23} $ dimes é apenas uma diferença de $ 1,3 \ times 10 ^ {- 10} \% $ que é uma diferença insignificantemente pequena .

Ótima maneira de interpretar!Eu acredito que isso explica a racemização que ocorre durante uma reação.O que você acha sobre a mistura manual de quantidades iguais de dois enantiômeros puros (conforme declarado na última linha da pergunta)?
@Apurvium - misturar enantiômeros seria muito menos preciso.Seria fácil criar uma solução que fosse visivelmente inativa opticamente, mas uma igualdade de cerca de 4 dígitos seria uma mistura manual muito precisa.Portanto, uma diferença de 0,01% seria um trabalho muito bom.
imalipusram
2020-04-25 12:31:08 UTC
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É apenas teoria vs. vida real. Ao misturar componentes, você sempre tem limitações com a pureza dos produtos químicos e a precisão do equilíbrio disponível.

Quando você olha para reações químicas que produzem compostos quirais, começando pelos aquirais e não há tendência para d ou l , então você terminará com um verdadeiro companheiro de corrida.

fraxinus
2020-04-25 21:40:05 UTC
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É bem possível de uma forma asimptótica - se você ativar as formas l e d para se transformarem. Por exemplo, existem enzimas chamadas "algo- racemase".

Mesmo se você começar com a forma L ou D pura, você obterá uma mistura que se aproxima de concentrações iguais de L e D .

BalooRM
2020-04-25 21:35:32 UTC
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A estereosseletividade é um fator muito importante na síntese orgânica. A maior parte da química natural do mundo, pelo menos o mundo que envolve biologia e química, é quiral, favorecendo um enantiômero em detrimento de outro. Falando da perspectiva dos produtos farmacêuticos, a quiralidade é crítica para a atividade biológica no que diz respeito ao benefício terapêutico ou toxicidade. Muitas vezes é desejável produzir um enantiômero em grande excesso para aumentar o rendimento do produto "útil" desejado e reduzir despesas, desperdício ou etapas extras necessárias para isolar ou purificar o produto, especialmente quando várias etapas são necessárias na síntese e mesmo pequenas as perdas se acumulam a cada etapa.

No caso de muitas reações, a proporção de estereoisômeros produzidos pode ser aleatória, levando a uma divisão próxima de 50:50. Em outros casos, fatores como a quiralidade intrínseca ou estéricos de um ou mais reagentes podem influenciar a razão enantiomérica. Em alguns casos, um enantiômero é preferido quase exclusivamente porque um reagente não pode se aproximar do local da reação por causa de impedimento estérico ou fatores incluindo conformações moleculares, como ligação de hidrogênio, solvente ou temperatura.

Livros foram escritos sobre este tópico, bem como várias publicações individuais e artigos de revisão. Algumas referências que podem ser úteis estão listadas abaixo.

https://en.wikipedia.org/wiki/Stereoselectivity

https://www.researchgate.net/publication/316322015_Principles_of_Asymmetric_Synthesis

https://www.researchgate.net/publication/262607017_Editorial_Thematic_Issue_Enantioselective_Synthesis_in_Organic_and_Medicinal_Chemistry

http://www.carborad.com /Volume%20I/Chapter%2011/Stereoselectivity.pdf



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