File:Fentanyl Synthesis p4.png
Original file (1,900 × 2,500 pixels, file size: 208 KB, MIME type: image/png)
 | This is a file from the Wikimedia Commons. Information from its description page there is shown below. Commons is a freely licensed media file repository. You can help. |
Summary
| Description |
English: The synthesis of fentanyl and its analogues are illustrated in this skeletal diagram. The modifications covered in this diagram have to do with stereochemistry and the assignment of unique Cahn-Ingold-Prelog R/S assignments to complex analogues of fentanyl.
The stereochemistry of fentanyl analgoues can seem at first counter-intuitive, because of the complex and unique nature of the reasoning organic chemists must develop to internalize complex three dimensional geometries such as those needed to comprehend stereochemistry. Thankfully these images follow a simple procedure for organizing a potential analogue of fentanyl into the total number of unique stereoisomers, the number of true stereocenters on the molecule, and the number of Cahn-Ingold-Prelog R/S assignments that are appropriate for that analogue. The procedure used in the analysis of stereochemistry in these series of images is the following: 1. First the image is drawn out. 2. Second asterisks are placed by potential stereocenters as indicators (*). 3. Third the pairs of each stereocenters R and S orientations are combined through all possible permutations of stereocenters. 4. Fourth the permutations are checked for super-imposability, indicating that they are varying around what is not a true stereocenter and therefore the permutations are truly the self-same stereoisomer. This procedure will be used when making an assessment of the number of valid stereoisomers that an analogue of fentanyl will be predicted to have. Because the analogues of fentanyl are so large, and the moieities (sub-regions) of the molecule that are relevant to its chirality are so small, that we often reproduce the fentanyl analogue as a smaller, simpler molecule with the same number of, and dynamics between its, stereocenters. This saves significant space allowing us not to reproduce redundant material that consumes a lot of space on the image. The first case studied here is fentanyl itself, or propionyl-4-anilino-N-phenethylpiperidine, the most well known of the fentanyl analogues and the eponymous molecule (namesake) for the whole chemical categorey. The only identified stereocenter is found at the 4-carbon, opposite the piperidine nitrogen but adjacent to the aniline nitrogen. This seems to be a stereocenter because of the apparent 4 unique substituents. We transfer this stereocenter to the equivalent molecule cyclohexanol, with an analogous apparent stereocenter. Once we draw out the potential stereoisomers, we see that the two structures are super-imposable in three dimensions, and therefore are the self-same molecule. For this reason fentanyl does not have R/S assignments. The second case studied here is of 3-methylfentanyl. There are two potential stereocenters, at the 4-carbon and also at the 3-carbon, where there is additionally a methyl group. Now, we mark both 3 and 4 carbon as potential stereocenters with an asterisk (*), and see how many potential stereoisomers we can eliminate. We see that of the four permutations of stereoisomers, none are super-imposable in three dimensions, meaning each is a unique stereoisomer and that both potential stereocenters were true. This gives 4 potential R/S assignments, 1R3S, 1R3R, 1S3S, 1S3R. What is particularly interesting and quite a contrast from the previous example of cyclohexanol, is the stereocenter at C-4 is indeed a true stereocenter here, whereas in the pervious example of cyclohexanol as an analogy to fentanyl, the C-4 was not a true stereocenter. This changed because the modification of the C-3 carbon without an equivalent change on the C-2 carbon created an imbalance between two formerly identical substituents, creating a novel stereocenter where there was not one previously. This is why it is so important to follow the 4 steps in the above procedure every time, as "inherited procedural wisdom" may hold an organic chemist back in finding the true or correct answer.Ελληνικά: Η σύνθεση της φεντανύλης και των αναλόγων της απεικονίζεται σε αυτό το σκελετικό διάγραμμα. Οι τροποποιήσεις που καλύπτονται σε αυτό το διάγραμμα έχουν να κάνουν με τη στερεοχημεία και την αντιστοίχιση μοναδικών αναθέσεων Cahn-Ingold-Prelog R/S σε σύνθετα ανάλογα της φεντανύλης.
Η στερεοχημεία των αναλγού της φεντανύλης μπορεί να φαίνεται στην αρχή αντίθετη, λόγω της πολύπλοκης και μοναδικής φύσης του συλλογισμού που οι οργανικοί χημικοί πρέπει να αναπτύξουν για να εσωτερικεύσουν πολύπλοκες τρισδιάστατες γεωμετρίες όπως αυτές που χρειάζονται για την κατανόηση της στερεοχημείας. Ευτυχώς, αυτές οι εικόνες ακολουθούν μια απλή διαδικασία για την οργάνωση ενός πιθανού αναλόγου της φαιντανύλης στον συνολικό αριθμό των μοναδικών στερεοϊσομερών, τον αριθμό των πραγματικών στερεοκεντρικών κέντρων στο μόριο και τον αριθμό των αναθέσεων Cahn-Ingold-Prelog R/S που είναι κατάλληλες για αυτό το ανάλογο . Η διαδικασία που χρησιμοποιείται στην ανάλυση της στερεοχημείας σε αυτές τις σειρές εικόνων είναι η εξής: 1. Πρώτα σχεδιάζεται η εικόνα. 2. Οι δεύτεροι αστερίσκοι τοποθετούνται από πιθανά στερεόκεντρα ως δείκτες (*). 3. Τρίτον, τα ζεύγη κάθε στερεοκεντρικού προσανατολισμού R και S συνδυάζονται μέσω όλων των πιθανών μεταθέσεων των στερεοκέντρων. 4. Τέταρτον, οι μεταθέσεις ελέγχονται για υπερ-αποκατάσταση, υποδεικνύοντας ότι ποικίλλουν γύρω από αυτό που δεν είναι πραγματικό στερεόκεντρο και επομένως οι μεταθέσεις είναι πραγματικά το ίδιο στερεοϊσομερές. Αυτή η διαδικασία θα χρησιμοποιηθεί κατά την αξιολόγηση του αριθμού των έγκυρων στερεοϊσομερών που προβλέπεται ότι θα έχει ένα ανάλογο της φαιντανύλης. Επειδή τα ανάλογα της φεντανύλης είναι τόσο μεγάλα και τα τμήματα (υποπεριοχές) του μορίου που σχετίζονται με τη χειρομορφία του είναι τόσο μικρά, που συχνά αναπαράγουμε το ανάλογο της φεντανύλης ως μικρότερο, απλούστερο μόριο με τον ίδιο αριθμό και δυναμική μεταξύ των στερεόκεντρων του. Αυτό εξοικονομεί σημαντικό χώρο επιτρέποντάς μας να μην αναπαράγουμε περιττό υλικό που καταναλώνει πολύ χώρο στην εικόνα. Η πρώτη περίπτωση που μελετάται εδώ είναι η ίδια η φεντανύλη, ή η προπιονυλ-4-ανιλινο-Ν-φαιναιθυλοπιπεριδίνη, το πιο γνωστό από τα ανάλογα φεντανύλης και το ομώνυμο μόριο (ομώνυμο) για ολόκληρη την χημική κατηγορία. Το μόνο αναγνωρισμένο στερεόκεντρο βρίσκεται στον 4-άνθρακα, απέναντι από το άζωτο πιπεριδίνης αλλά δίπλα στο άζωτο της ανιλίνης. Αυτό φαίνεται να είναι ένα στερεόκεντρο λόγω των φαινομενικών 4 μοναδικών υποκαταστατών. Μεταφέρουμε αυτό το στερεόκεντρο στο ισοδύναμο μόριο κυκλοεξανόλη, με ανάλογο φαινομενικό στερεόκεντρο. Μόλις σχεδιάσουμε τα πιθανά στερεοϊσομερή, βλέπουμε ότι οι δύο δομές είναι υπερ-επιβλητέες σε τρεις διαστάσεις, και επομένως είναι το ίδιο μόριο. Για αυτό το λόγο η φαιντανύλη δεν έχει αναθέσεις R/S. Η δεύτερη περίπτωση που μελετήθηκε εδώ είναι της 3-μεθυλφεντανύλης. Υπάρχουν δύο πιθανά στερεόκεντρα, στο 4-ανθρακικό και επίσης στο 3-άνθρακα, όπου υπάρχει επιπλέον μια ομάδα μεθυλίου. Τώρα, σημειώνουμε και 3 και 4 άνθρακα ως πιθανά στερεόκεντρα με έναν αστερίσκο (*) και βλέπουμε πόσα πιθανά στερεοϊσομερή μπορούμε να εξαλείψουμε. Βλέπουμε ότι από τις τέσσερις μεταθέσεις των στερεοϊσομερών, καμία δεν είναι υπερ-επιβολή σε τρεις διαστάσεις, που σημαίνει ότι η καθεμία είναι ένα μοναδικό στερεοϊσομερές και ότι και τα δύο πιθανά στερεόκεντρα ήταν αληθινά. Αυτό δίνει 4 πιθανές αναθέσεις R/S, 1R3S, 1R3R, 1S3S, 1S3R. Αυτό που είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρον και έρχεται σε αντίθεση με το προηγούμενο παράδειγμα της κυκλοεξανόλης, είναι ότι το στερεόκεντρο στο C-4 είναι πράγματι ένα πραγματικό στερεόκεντρο εδώ, ενώ στο προηγούμενο παράδειγμα της κυκλοεξανόλης ως αναλογία με τη φεντανύλη, το C-4 δεν ήταν αληθινό στερεόκεντρο. Αυτό άλλαξε επειδή η τροποποίηση του άνθρακα C-3 χωρίς ισοδύναμη αλλαγή στον άνθρακα C-2 δημιούργησε μια ανισορροπία μεταξύ δύο πρώην πανομοιότυπων υποκαταστατών, δημιουργώντας ένα νέο στερεόκεντρο όπου δεν υπήρχε προηγουμένως. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο είναι τόσο σημαντικό να ακολουθείτε τα 4 βήματα της παραπάνω διαδικασίας κάθε φορά, καθώς η "κληρονομική διαδικαστική σοφία" μπορεί να εμποδίσει έναν οργανικό χημικό να βρει την αληθινή ή σωστή απάντηση.Latina: Synthesis fentanylis et ejus analoga in hoc schemate sceleti illustrantur. Modificationes in hoc diagrammate obductae cum stereochemistica et assignatione singularum Cahn-Ingold-Prelog R/S assignationes analogorum fentanylorum implicatae sunt.
Stereochemistria fentanyl analgouarum primo intuitiva videri potest, propter complexam et unicam rationem chemicorum organici ratiocinandi oportet ut tres geometrias dimensionales complexas interneant, quales sunt quae ad stereochemiam comprehendendam requiruntur. Grato hae imagines sequuntur modum simplicem ad analogum potentiae fentanylicae ordinandum in totum numerum unicorum stereoisoriorum, numerum verorum stereocentorum in moleculo, et numerus assignationum Cahn-Ingold-Prelog R/S quae analogo aptae sunt. . Ratio in analysi stereochemisticae in his imaginum serie adhibita est haec: 1. Primum imago educitur. 2. Asterisci secundi ponuntur a stereocentris potentialibus ut indicibus (*). 3. Tertium paria singulorum stereocentorum R et S orientationes coniunguntur per omnes permutationes stereocentorum possibilium. 4. Quarta permutationes restringuntur pro superimpossibilitate, significans se variare circa non verum stereocenter et ideo permutationes vere idem stereoiso- res sunt. Haec ratio adhibebitur cum aestimationem numeri stereoiso- riorum validorum faciendorum analogum fentanyl habere praedictum erit. Quia analoga fentanyli tam magnae sunt, & medietates moleculi, quae ad chiralitatem ejus pertinent, tam parvae funt, ut identidem fentanylum referamus analogum cum minori, & simpliciori moleculo cum totidem, & motus inter suos, stereocentres. Hoc spatium significantem servat sinit nos non effingere materiam redundantem quae multum spatii in imagine consumit. Primus casus hic investigatus est ipsum fentanyl, seu propionyl-4-anilino-N-phenethylpiperidini, notissimus analogorum fentanyl et moleculi eponymi pro toto categorey chemico. Solum stereocenter notatum invenitur in 4-carbono, e regione piperidinis nitrogenii, sed anilino nitrogeni adiacentibus. Hoc stereocenter videtur propter 4 singulares substituentes apparentes. Hoc stereocenter ad moleculum aequivalens cyclohexanolum transferimus cum stereocenter analogo apparente. Cum educamus stereoisomos potentiales, videmus duas structuras super-impossibiles esse in tribus dimensionibus, et propterea moleculae idem sunt. Quam ob rem fentanyl assignationes R/S non habet. Secundus casus hic studuit 3-methylfentany. Duae stereocentrae potentiales sunt, ad 4-carbonum et etiam ad 3-carbon, ubi superaddit yl globus. Nunc carbo carbonis ut stereocentos 3 et 4 cum asterisco notamus (*), et vide quot stereoisomos potentiales tollere possumus. Videmus quattuor permutationes stereoiso- rum, nullae super-impossibiles in tribus dimensionibus, significantes utrumque stereoisoisorem unicum et utramque stereocentorum potentialem veram esse. Hoc dat 4 potential R/S provincias, 1R3S, 1R3R, 1S3S, 1S3R. Quod maxime interest et satis discrepat a exemplo praecedentium cyclohexanol, stereocenter in C-4 est vere hic stereocenter, at in pervio exemplo cyclohexanol sicut analogia ad fentanyl, C-4 vera non fuit. stereocenter. Hoc mutatum est, quod modificatio carbonis C-3 sine aequipollenti mutatione in carbonis C-2 inaequalitatem inter duos substituentes olim identicos creavit, novam stereocenter creans ubi antea unus non erat. Hac de causa, tanti momenti est ut 4 gradus in praedicta processu omni tempore prosequi, ut "sapientia hereditaria processualis" retractari possit chemicus organicus in inveniendo veram vel rectam responsionem.Italiano: La sintesi del fentanil e dei suoi analoghi sono illustrati in questo diagramma scheletrico. Le modifiche trattate in questo diagramma hanno a che fare con la stereochimica e l'assegnazione di assegnazioni uniche di Cahn-Ingold-Prelog R/S ad analoghi complessi del fentanil.
La stereochimica degli analgesici di fentanil può sembrare a prima vista contro-intuitiva, a causa della natura complessa e unica del ragionamento che i chimici organici devono sviluppare per interiorizzare geometrie tridimensionali complesse come quelle necessarie per comprendere la stereochimica. Per fortuna queste immagini seguono una semplice procedura per organizzare un potenziale analogo del fentanil nel numero totale di stereoisomeri unici, il numero di veri stereocentri sulla molecola e il numero di assegnazioni Cahn-Ingold-Prelog R/S che sono appropriate per quell'analogo . La procedura utilizzata nell'analisi della stereochimica in queste serie di immagini è la seguente: 1. Per prima cosa viene disegnata l'immagine. 2. I secondi asterischi sono posti da potenziali stereocentri come indicatori (*). 3. In terzo luogo, le coppie di orientamenti R e S di ogni stereocentro sono combinate attraverso tutte le possibili permutazioni di stereocentri. 4. In quarto luogo, le permutazioni sono verificate per la sovrapponibilità, indicando che variano attorno a ciò che non è un vero stereocentro e quindi le permutazioni sono veramente lo stesso stereoisomero. Questa procedura verrà utilizzata per valutare il numero di stereoisomeri validi che si prevede avrà un analogo del fentanil. Poiché gli analoghi del fentanil sono così grandi e le frazioni (sottoregioni) della molecola che sono rilevanti per la sua chiralità sono così piccole, che spesso riproduciamo l'analogo del fentanil come una molecola più piccola e più semplice con lo stesso numero di, e dinamica tra i suoi, stereocentri. Ciò consente di risparmiare spazio significativo consentendoci di non riprodurre materiale ridondante che consuma molto spazio sull'immagine. Il primo caso qui studiato è lo stesso fentanil, o propionil-4-anilino-N-fenetilpiperidina, il più noto degli analoghi del fentanil e la molecola eponima (omonima) per l'intera categoria chimica. L'unico stereocentro identificato si trova al 4-carbonio, di fronte all'azoto piperidinico ma adiacente all'azoto anilina. Questo sembra essere uno stereocentro a causa degli apparenti 4 sostituenti unici. Trasferiamo questo stereocentro nella molecola equivalente cicloesanolo, con un analogo stereocentro apparente. Una volta estratti i potenziali stereoisomeri, vediamo che le due strutture sono sovrapponibili in tre dimensioni, e quindi sono la stessa molecola. Per questo motivo il fentanyl non ha incarichi di R/S. Il secondo caso qui studiato è del 3-metilfentanil. Ci sono due potenziali stereocentri, al 4-carbonio e anche al 3-carbonio, dove c'è anche un gruppo metilico. Ora, contrassegniamo sia 3 che 4 atomi di carbonio come potenziali stereocentri con un asterisco (*) e vediamo quanti potenziali stereoisomeri possiamo eliminare. Vediamo che delle quattro permutazioni degli stereoisomeri, nessuna è sovrapponibile in tre dimensioni, il che significa che ciascuna è uno stereoisomero unico e che entrambi i potenziali stereocentri erano veri. Ciò fornisce 4 potenziali assegnazioni R/S, 1R3S, 1R3R, 1S3S, 1S3R. Ciò che è particolarmente interessante e piuttosto in contrasto con il precedente esempio di cicloesanolo, è che lo stereocentro in C-4 è davvero un vero stereocentro qui, mentre nell'esempio precedente di cicloesanolo come analogia con il fentanil, il C-4 non era un vero stereocentro. Ciò è cambiato perché la modifica del carbonio C-3 senza una modifica equivalente sul carbonio C-2 ha creato uno squilibrio tra due sostituenti precedentemente identici, creando un nuovo stereocentro dove prima non ce n'era uno. Questo è il motivo per cui è così importante seguire ogni volta i 4 passaggi della procedura di cui sopra, poiché la "saggezza procedurale ereditata" può trattenere un chimico organico nel trovare la risposta vera o corretta.Español: La síntesis de fentanilo y sus análogos se ilustran en este diagrama esquelético. Las modificaciones cubiertas en este diagrama tienen que ver con la estereoquímica y la asignación de asignaciones únicas de Cahn-Ingold-Prelog R/S a análogos complejos de fentanilo.
La estereoquímica de los análogos de fentanilo puede parecer al principio contraria a la intuición, debido a la naturaleza compleja y única del razonamiento que los químicos orgánicos deben desarrollar para internalizar geometrías tridimensionales complejas como las necesarias para comprender la estereoquímica. Afortunadamente, estas imágenes siguen un procedimiento simple para organizar un análogo potencial del fentanilo en la cantidad total de estereoisómeros únicos, la cantidad de estereocentros verdaderos en la molécula y la cantidad de asignaciones Cahn-Ingold-Prelog R/S que son apropiadas para ese análogo. . El procedimiento utilizado en el análisis de la estereoquímica en esta serie de imágenes es el siguiente: 1. Primero se dibuja la imagen. 2. Los segundos asteriscos son colocados por estereocentros potenciales como indicadores (*). 3. Tercero, los pares de cada uno de los estereocentros R y S se combinan a través de todas las posibles permutaciones de estereocentros. 4. En cuarto lugar, se comprueba la superimposibilidad de las permutaciones, lo que indica que varían en torno a lo que no es un estereocentro verdadero y, por lo tanto, las permutaciones son realmente el mismo estereoisómero. Este procedimiento se utilizará al realizar una evaluación del número de estereoisómeros válidos que se prevea que tendrá un análogo del fentanilo. Debido a que los análogos del fentanilo son tan grandes y los restos (subregiones) de la molécula que son relevantes para su quiralidad son tan pequeños, a menudo reproducimos el análogo del fentanilo como una molécula más pequeña y simple con el mismo número y dinámica entre sus, estereocentros. Esto ahorra un espacio significativo que nos permite no reproducir material redundante que consume mucho espacio en la imagen. El primer caso estudiado aquí es el propio fentanilo, o propionil-4-anilino-N-fenetilpiperidina, el más conocido de los análogos del fentanilo y la molécula homónima (del mismo nombre) para toda la categoría química. El único estereocentro identificado se encuentra en el carbono 4, opuesto al nitrógeno de piperidina pero adyacente al nitrógeno de anilina. Esto parece ser un estereocentro debido a los aparentes 4 sustituyentes únicos. Transferimos este estereocentro a la molécula equivalente ciclohexanol, con un estereocentro aparente análogo. Una vez que sacamos los estereoisómeros potenciales, vemos que las dos estructuras son superponibles en tres dimensiones y, por lo tanto, son la misma molécula. Por eso fentanil no tiene otvedenii R/S. El segundo caso estudiado aquí es el del 3-metilfentanilo. Hay dos estereocentros potenciales, en el carbono 4 y también en el carbono 3, donde además hay un grupo metilo. Ahora, marcamos 3 y 4 carbonos como estereocentros potenciales con un asterisco (*), y vemos cuántos estereoisómeros potenciales podemos eliminar. Vemos que de las cuatro permutaciones de estereoisómeros, ninguna es superponible en tres dimensiones, lo que significa que cada una es un estereoisómero único y que ambos estereocentros potenciales eran verdaderos. Esto da 4 asignaciones R/S potenciales, 1R3S, 1R3R, 1S3S, 1S3R. Lo que es particularmente interesante y bastante diferente del ejemplo anterior de ciclohexanol, es que el estereocentro en C-4 es de hecho un verdadero estereocentro aquí, mientras que en el ejemplo anterior de ciclohexanol como una analogía con el fentanilo, el C-4 no era un verdadero estereocentro. estereocentro. Esto cambió porque la modificación del carbono C-3 sin un cambio equivalente en el carbono C-2 creó un desequilibrio entre dos sustituyentes anteriormente idénticos, creando un nuevo estereocentro donde antes no lo había. Esta es la razón por la que es tan importante seguir los 4 pasos del procedimiento anterior cada vez, ya que la "sabiduría procesal heredada" puede impedir que un químico orgánico encuentre la respuesta verdadera o correcta.Français : La synthèse du fentanyl et de ses analogues est illustrée dans ce diagramme squelettique. Les modifications couvertes dans ce diagramme concernent la stéréochimie et l'attribution d'attributions R/S uniques de Cahn-Ingold-Prelog à des analogues complexes du fentanyl.
La stéréochimie des analgoues de fentanyl peut sembler à première vue contre-intuitive, en raison de la nature complexe et unique du raisonnement que les chimistes organiques doivent développer pour intérioriser des géométries tridimensionnelles complexes telles que celles nécessaires pour comprendre la stéréochimie. Heureusement, ces images suivent une procédure simple pour organiser un analogue potentiel du fentanyl en nombre total de stéréoisomères uniques, en nombre de vrais stéréocentres sur la molécule et en nombre d'attributions Cahn-Ingold-Prelog R/S appropriées pour cet analogue. . La procédure utilisée dans l'analyse de la stéréochimie dans ces séries d'images est la suivante : 1. L'image est d'abord dessinée. 2. Les deuxièmes astérisques sont placés par les stéréocentres potentiels comme indicateurs (*). 3. Troisièmement, les paires d'orientations R et S de chaque stéréocentre sont combinées à travers toutes les permutations possibles de stéréocentres. 4. Quatrièmement, les permutations sont vérifiées pour la super-impossibilité, indiquant qu'elles varient autour de ce qui n'est pas un vrai stéréocentre et que, par conséquent, les permutations sont vraiment le même stéréoisomère. Cette procédure sera utilisée lors de l'évaluation du nombre de stéréoisomères valides qu'un analogue du fentanyl sera censé avoir. Parce que les analogues du fentanyl sont si gros et que les fractions (sous-régions) de la molécule qui sont pertinentes pour sa chiralité sont si petites, que nous reproduisons souvent l'analogue du fentanyl sous la forme d'une molécule plus petite et plus simple avec le même nombre de, et dynamique entre ses stéréocentres. Cela permet un gain de place important nous permettant de ne pas reproduire de matériel redondant qui consomme beaucoup d'espace sur l'image. Le premier cas étudié ici est le fentanyl lui-même, ou propionyl-4-anilino-N-phénéthylpipéridine, le plus connu des analogues du fentanyl et la molécule éponyme (homonyme) pour toute la classe chimique. Le seul stéréocentre identifié se trouve au carbone 4, en face de l'azote de la pipéridine mais adjacent à l'azote de l'aniline. Cela semble être un stéréocentre en raison des 4 substituants uniques apparents. Nous transférons ce stéréocentre à la molécule équivalente cyclohexanol, avec un stéréocentre apparent analogue. Une fois que nous avons extrait les stéréoisomères potentiels, nous voyons que les deux structures sont superposables en trois dimensions, et sont donc la même molécule. Pour cette raison, le fentanyl n'a pas d'affectations R/S. Le deuxième cas étudié ici est celui du 3-méthylfentanyl. Il existe deux stéréocentres potentiels, au 4-carbone et également au 3-carbone, où il y a en plus un groupe méthyle. Maintenant, nous marquons les carbones 3 et 4 comme stéréocentres potentiels avec un astérisque (*), et voyons combien de stéréoisomères potentiels nous pouvons éliminer. Nous voyons que des quatre permutations de stéréoisomères, aucune n'est super-imposable en trois dimensions, ce qui signifie que chacune est un stéréoisomère unique et que les deux stéréocentres potentiels étaient vrais. Cela donne 4 affectations R/S potentielles, 1R3S, 1R3R, 1S3S, 1S3R. Ce qui est particulièrement intéressant et assez différent de l'exemple précédent du cyclohexanol, c'est que le stéréocentre en C-4 est en effet un vrai stéréocentre ici, alors que dans l'exemple précédent du cyclohexanol par analogie avec le fentanyl, le C-4 n'était pas un vrai stéréocentre. Cela a changé parce que la modification du carbone C-3 sans changement équivalent sur le carbone C-2 a créé un déséquilibre entre deux substituants autrefois identiques, créant un nouveau stéréocentre là où il n'y en avait pas auparavant. C'est pourquoi il est si important de suivre les 4 étapes de la procédure ci-dessus à chaque fois, car la "sagesse procédurale héritée" peut empêcher un chimiste organique de trouver la réponse vraie ou correcte.Deutsch: Die Synthese von Fentanyl und seinen Analoga ist in diesem Skelettdiagramm dargestellt. Die in diesem Diagramm behandelten Modifikationen haben mit der Stereochemie und der Zuordnung eindeutiger Cahn-Ingold-Prelog-R/S-Zuordnungen zu komplexen Analoga von Fentanyl zu tun.
Die Stereochemie von Fentanyl-Analoga kann zunächst kontraintuitiv erscheinen, da organische Chemiker aufgrund der komplexen und einzigartigen Art der Argumentation entwickeln müssen, um komplexe dreidimensionale Geometrien zu verinnerlichen, wie sie zum Verständnis der Stereochemie erforderlich sind. Glücklicherweise folgen diese Bilder einem einfachen Verfahren zum Organisieren eines potenziellen Analogons von Fentanyl in die Gesamtzahl einzigartiger Stereoisomere, die Anzahl echter Stereozentren im Molekül und die Anzahl der Cahn-Ingold-Prelog-R/S-Zuordnungen, die für dieses Analogon geeignet sind . Das bei der Analyse der Stereochemie in diesen Bildserien verwendete Verfahren ist das folgende: 1. Zuerst wird das Bild gezeichnet. 2. Zweite Sternchen werden von potentiellen Stereozentren als Indikatoren (*) platziert. 3. Drittens werden die Paare der R- und S-Orientierungen jedes Stereozentrums durch alle möglichen Permutationen von Stereozentren kombiniert. 4. Viertens werden die Permutationen auf Überlagerung geprüft, was darauf hinweist, dass sie um etwas herum variieren, das kein echtes Stereozentrum ist, und daher die Permutationen wirklich das gleiche Stereoisomer sind. Dieses Verfahren wird verwendet, um die Anzahl gültiger Stereoisomere zu bestimmen, die ein Analogon von Fentanyl voraussichtlich aufweisen wird. Weil die Analoga von Fentanyl so groß und die für seine Chiralität relevanten Einheiten (Unterregionen) des Moleküls so klein sind, dass wir das Fentanyl-Analogon oft als kleineres, einfacheres Molekül mit der gleichen Anzahl von reproduzieren Dynamik zwischen seinen Stereozentren. Dies spart erheblich Platz, sodass wir kein überflüssiges Material reproduzieren müssen, das viel Platz auf dem Bild beansprucht. Der erste hier untersuchte Fall ist Fentanyl selbst oder Propionyl-4-anilino-N-phenethylpiperidin, das bekannteste der Fentanyl-Analoga und das namensgebende Molekül (Namensgeber) für die gesamte chemische Kategorie. Das einzige identifizierte Stereozentrum befindet sich am 4-Kohlenstoff gegenüber dem Piperidin-Stickstoff, aber neben dem Anilin-Stickstoff. Dies scheint aufgrund der offensichtlichen 4 einzigartigen Substituenten ein Stereozentrum zu sein. Wir übertragen dieses Stereozentrum auf das äquivalente Molekül Cyclohexanol mit einem analogen scheinbaren Stereozentrum. Sobald wir die potenziellen Stereoisomere herausgezogen haben, sehen wir, dass die beiden Strukturen in drei Dimensionen überlagert werden können und daher das gleiche Molekül sind. Aus diesem Grund hat Fentanyl keine R/S-Zuordnungen. Der zweite hier untersuchte Fall betrifft 3-Methylfentanyl. Es gibt zwei potentielle Stereozentren, am 4-Kohlenstoff und auch am 3-Kohlenstoff, wo es zusätzlich eine Methylgruppe gibt. Jetzt markieren wir sowohl das 3. als auch das 4. Kohlenstoffatom als potenzielle Stereozentren mit einem Sternchen (*) und sehen, wie viele potenzielle Stereoisomere wir eliminieren können. Wir sehen, dass von den vier Permutationen von Stereoisomeren keine in drei Dimensionen überlagert werden kann, was bedeutet, dass jedes ein einzigartiges Stereoisomer ist und dass beide potenziellen Stereozentren wahr waren. Dies ergibt 4 mögliche R/S-Zuweisungen, 1R3S, 1R3R, 1S3S, 1S3R. Was besonders interessant ist und einen ziemlichen Kontrast zum vorherigen Beispiel von Cyclohexanol darstellt, ist, dass das Stereozentrum an C-4 hier tatsächlich ein echtes Stereozentrum ist, während in dem vorhergehenden Beispiel von Cyclohexanol als Analogie zu Fentanyl das C-4 kein echtes war Stereozentrum. Dies änderte sich, weil die Modifikation des C-3-Kohlenstoffs ohne eine äquivalente Änderung am C-2-Kohlenstoff ein Ungleichgewicht zwischen zwei zuvor identischen Substituenten erzeugte, wodurch ein neues Stereozentrum geschaffen wurde, wo zuvor keines war. Aus diesem Grund ist es so wichtig, die 4 Schritte im obigen Verfahren jedes Mal zu befolgen, da „vererbte Verfahrensweisheit“ einen organischen Chemiker davon abhalten kann, die wahre oder richtige Antwort zu finden.العربية: تم توضيح تركيب الفنتانيل ونظائره في هذا الرسم التخطيطي للهيكل العظمي. تتعلق التعديلات الواردة في هذا الرسم البياني بالكيمياء الفراغية وتخصيص تعيينات Cahn-Ingold-Prelog R / S الفريدة لنظائر الفنتانيل المعقدة.
يمكن أن تبدو الكيمياء الفراغية لنظائر الفنتانيل غير بديهية للوهلة الأولى ، بسبب الطبيعة المعقدة والفريدة للمنطق الذي يجب على الكيميائيين العضويين تطويره لاستيعاب الأشكال الهندسية المعقدة ثلاثية الأبعاد مثل تلك اللازمة لفهم الكيمياء الفراغية. لحسن الحظ ، تتبع هذه الصور إجراءً بسيطًا لتنظيم تناظري محتمل للفنتانيل في العدد الإجمالي للأيزومرات الفراغية الفريدة ، وعدد أجهزة التوسط الفراغي الحقيقية على الجزيء ، وعدد تخصيصات Cahn-Ingold-Prelog R / S المناسبة لذلك التناظرية. . الإجراء المستخدم في تحليل الكيمياء الفراغية في هذه السلسلة من الصور هو كالتالي: 1. أولاً يتم رسم الصورة. 2. يتم وضع العلامات النجمية الثانية بواسطة أجهزة مركزية مجسمة محتملة كمؤشرات (*). 3. ثالثًا ، يتم دمج أزواج كل من مكبرات الصوت الفراغية R و S من خلال جميع التباديل الممكنة للمركزات الفراغية. 4. رابعًا ، يتم فحص التباديل من أجل الاستحالة الفائقة ، مما يشير إلى أنها تختلف حول ما هو ليس مركزًا فراغيًا حقيقيًا ، وبالتالي فإن التباديل هي في الحقيقة نفس الأيزومر الفراغي. سيتم استخدام هذا الإجراء عند إجراء تقييم لعدد الأيزومرات الفراغية الصالحة التي يتوقع أن يمتلكها نظير الفنتانيل. نظرًا لأن نظائر الفنتانيل كبيرة جدًا ، كما أن الأجزاء الصغيرة (المناطق الفرعية) للجزيء ذات الصلة بتزاوجها صغيرة جدًا ، لدرجة أننا غالبًا ما نعيد إنتاج نظير الفنتانيل كجزيء أصغر وأبسط بنفس العدد من و ديناميات بين أجهزة مركزية الفراغ. هذا يوفر مساحة كبيرة مما يسمح لنا بعدم إعادة إنتاج المواد الزائدة التي تستهلك مساحة كبيرة على الصورة. الحالة الأولى التي تمت دراستها هنا هي الفنتانيل نفسه ، أو propionyl-4-anilino-N-phenethylpiperidine ، أشهر نظائر الفنتانيل والجزيء الذي يحمل الاسم نفسه (يحمل الاسم نفسه) للفئة الكيميائية بأكملها. تم العثور على المركز المجسم الوحيد المحدد في 4-كربون ، مقابل نيتروجين البيبيريدين ولكن بجوار نيتروجين الأنيلين. يبدو أن هذا مركز مجسم بسبب البدائل الأربعة الواضحة. نقوم بنقل هذا المركز المجسم إلى الجزيء المكافئ cyclohexanol ، مع جهاز ستيريو ظاهري مماثل. بمجرد استخلاص الأيزومرات الفراغية المحتملة ، نرى أن الهيكلين مستحيلان للغاية في ثلاثة أبعاد ، وبالتالي هما الجزيء نفسه. لهذا السبب لا يحتوي الفنتانيل على تعيينات R / S. الحالة الثانية التي تمت دراستها هنا هي 3 ميثيل فينتانيل. هناك نوعان من أجهزة الفصل المجسمة المحتملة ، في 4-carbon وأيضًا في 3-carbon ، حيث توجد أيضًا مجموعة ميثيل. الآن ، قمنا بتمييز كلاً من 3 و 4 كربون كمجسمات محتملة مع علامة النجمة (*) ، ونرى عدد الأيزومرات الفراغية المحتملة التي يمكننا التخلص منها. نحن نرى أنه من بين التباديل الأربعة للإيزومرات الفراغية ، لا يوجد أي منها مستحيل في ثلاثة أبعاد ، مما يعني أن كل منها عبارة عن أيسومر مجسم فريد وأن كلا المستعملين الفراغيين المحتملين كانا صحيحين. هذا يعطي 4 تخصيصات R / S محتملة ، 1R3S ، 1R3R ، 1S3S ، 1S3R. ما هو مثير للاهتمام بشكل خاص ومتناقض تمامًا عن المثال السابق للسيكلو هكسانول ، هو أن المركز المجسم في C-4 هو بالفعل جهاز مجسم حقيقي هنا ، بينما في المثال السابق للهكسانول الحلقي كقياس للفنتانيل ، لم يكن C-4 صحيحًا جهاز ستيريو. تغير هذا لأن تعديل الكربون C-3 دون تغيير مكافئ على الكربون C-2 أدى إلى خلل بين بديلين متطابقين سابقًا ، مما أدى إلى إنشاء مركز مجسم جديد حيث لم يكن هناك واحد من قبل. هذا هو السبب في أنه من المهم جدًا اتباع الخطوات الأربع في الإجراء أعلاه في كل مرة ، حيث قد تؤدي "الحكمة الإجرائية الموروثة" إلى إعاقة الكيميائي العضوي في العثور على الإجابة الصحيحة أو الصحيحة.فارسی: سنتز فنتانیل و آنالوگ های آن در این نمودار اسکلتی نشان داده شده است. تغییرات پوشش داده شده در این نمودار مربوط به استریوشیمی و انتساب تخصیص منحصر به فرد Cahn-Ingold-Prelog R/S به آنالوگ های پیچیده فنتانیل است.
استریوشیمی آنالگوهای فنتانیل در ابتدا می تواند غیر شهودی به نظر برسد، زیرا به دلیل ماهیت پیچیده و منحصر به فرد استدلال، شیمیدانان آلی باید برای درونی کردن هندسه های سه بعدی پیچیده مانند موارد مورد نیاز برای درک استریوشیمی توسعه دهند. خوشبختانه این تصاویر از یک روش ساده برای سازماندهی آنالوگ بالقوه فنتانیل به تعداد کل استریو ایزومرهای منحصر به فرد، تعداد استریوسنترهای واقعی روی مولکول و تعداد تخصیص R/S Cahn-Ingold-Prelog که برای آن آنالوگ مناسب است پیروی می کنند. . روش مورد استفاده در تجزیه و تحلیل استریوشیمی در این سری از تصاویر به شرح زیر است: 1. ابتدا تصویر کشیده می شود. 2. ستاره دوم توسط stereocenters بالقوه به عنوان نشانگر (*) قرار می گیرد. 3. ثالثاً جفتهای جهتگیری R و S هر یک از مراکز کلیشهای از طریق همه جایگشتهای ممکن استریوسنتز ترکیب میشوند. 4. چهارم، جایگشتها از نظر غیرقابلممکن بودن بررسی میشوند، که نشان میدهد در اطراف چیزی که یک مرکز کلیشه واقعی نیست تغییر میکنند و بنابراین جایگشتها واقعاً همان استریوایزومر خود هستند. این روش هنگام ارزیابی تعداد استریو ایزومرهای معتبری که پیش بینی می شود آنالوگ فنتانیل داشته باشد، استفاده می شود. از آنجایی که آنالوگ های فنتانیل بسیار بزرگ هستند و قسمت های (زیر مناطق) مولکول که به کایرالیته آن مربوط می شوند بسیار کوچک هستند، به طوری که ما اغلب آنالوگ فنتانیل را به عنوان یک مولکول کوچکتر و ساده تر با همان تعداد، و پویایی بین stereocenters آن. این باعث صرفه جویی در فضای قابل توجهی می شود و به ما امکان می دهد مواد اضافی را که فضای زیادی را روی تصویر مصرف می کنند، بازتولید نکنیم. اولین مورد مورد مطالعه در اینجا خود فنتانیل یا پروپیونیل-4-آنیلینو-N-فناتیل پیپریدین است که شناخته شده ترین آنالوگ فنتانیل و مولکول همنام (همنام) برای کل دسته شیمیایی است. تنها stereocenter شناسایی شده در 4 کربن، در مقابل نیتروژن پیپریدین اما در مجاورت نیتروژن آنیلین یافت می شود. به نظر می رسد این یک مرکز کلیشه است زیرا 4 جایگزین منحصر به فرد ظاهری دارد. ما این stereocenter را به مولکول معادل سیکلوهگزانول، با یک stereocenter ظاهری مشابه منتقل می کنیم. هنگامی که استریو ایزومرهای بالقوه را ترسیم می کنیم، می بینیم که این دو ساختار در سه بعد فوق العاده قابل تحمیل هستند و بنابراین مولکول های خود یکسان هستند. به همین دلیل فنتانیل دارای تخصیص R/S نیست. مورد دوم مورد مطالعه در اینجا 3-متیل فنتانیل است. دو stereocenter بالقوه وجود دارد، در 4 کربن و همچنین در 3 کربن، که در آن به علاوه یک گروه متیل وجود دارد. اکنون، هر دو کربن 3 و 4 را به عنوان مراکز بالقوه با یک ستاره (*) علامت گذاری می کنیم، و می بینیم که چه تعداد استریو ایزومر بالقوه را می توانیم حذف کنیم. ما می بینیم که از چهار جایگشت استریو ایزومرها، هیچ کدام در سه بعد فوق العاده غیرقابل تحمیل نیستند، به این معنی که هر کدام یک استریوایزومر منحصر به فرد هستند و هر دو استریو مرکز بالقوه درست بودند. این به 4 تخصیص R/S بالقوه، 1R3S، 1R3R، 1S3S، 1S3R می دهد. آنچه به خصوص جالب است و کاملاً متضاد با مثال قبلی سیکلوهگزانول است، این است که مرکز فضایی در C-4 در اینجا یک مرکز واقعی است، در حالی که در مثال قبلی سیکلوهگزانول به عنوان قیاس با فنتانیل، C-4 یک واقعیت واقعی نبود. stereocenter این تغییر کرد زیرا اصلاح کربن C-3 بدون تغییر معادل در کربن C-2 باعث ایجاد عدم تعادل بین دو جانشین سابقاً یکسان شد و یک مرکز فضایی جدید را در جایی که قبلاً وجود نداشت ایجاد کرد. به همین دلیل بسیار مهم است که 4 مرحله در روش فوق را هر بار دنبال کنید، زیرا "خرد رویه ای ارثی" ممکن است شیمیدان آلی را در یافتن پاسخ درست یا صحیح باز دارد.اردو: فینٹینیل کی ترکیب اور اس کے ینالاگوں کو اس سکیلیٹل ڈایاگرام میں دکھایا گیا ہے۔ اس خاکہ میں شامل ترمیمات کا تعلق سٹیریو کیمسٹری اور فینٹینیل کے پیچیدہ اینالاگوں کے لیے منفرد Cahn-Ingold-Prelog R/S اسائنمنٹس کے ساتھ ہے۔
فینٹینیل اینالگوز کی سٹیریو کیمسٹری پہلے تو متضاد معلوم ہو سکتی ہے، کیونکہ استدلال کی پیچیدہ اور منفرد نوعیت کی وجہ سے نامیاتی کیمیا دانوں کو پیچیدہ تین جہتی جیومیٹریوں کو اندرونی بنانے کے لیے تیار کرنا چاہیے جیسا کہ سٹیریو کیمسٹری کو سمجھنے کے لیے درکار ہے۔ شکر ہے کہ یہ تصاویر فینٹینیل کے ممکنہ اینالاگ کو منفرد سٹیریوائزومرز کی کل تعداد، مالیکیول پر حقیقی سٹیریو سینٹرز کی تعداد، اور Cahn-Ingold-Prelog R/S اسائنمنٹس کی تعداد میں ترتیب دینے کے لیے ایک سادہ طریقہ کار کی پیروی کرتی ہیں جو اس اینالاگ کے لیے موزوں ہیں۔ . تصویروں کی ان سیریز میں سٹیریو کیمسٹری کے تجزیہ میں استعمال ہونے والا طریقہ کار درج ذیل ہے: 1. پہلے تصویر کھینچی گئی ہے۔ 2. دوسرا ستارہ ممکنہ سٹیریو سینٹرز کے ذریعہ اشارے (*) کے طور پر رکھا جاتا ہے۔ 3. تیسرا ہر سٹیریو سینٹرز R اور S اورینٹیشنز کے جوڑے سٹیریو سینٹرز کے تمام ممکنہ ترتیب کے ذریعے یکجا کیے جاتے ہیں۔ 4. چوتھے پرمیوٹیشنز کو انتہائی ناممکنیت کے لیے چیک کیا جاتا ہے، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ وہ اس کے ارد گرد مختلف ہو رہے ہیں جو ایک حقیقی سٹیریو سینٹر نہیں ہے اور اس وجہ سے پرمیوٹیشنز واقعی خود ایک ہی سٹیریوائزومر ہیں۔ یہ طریقہ کار اس وقت استعمال کیا جائے گا جب درست سٹیریوائزمرز کی تعداد کا اندازہ لگایا جائے گا جس کی فینٹینیل کے ینالاگ کی پیش گوئی کی جائے گی۔ کیونکہ فینٹینیل کے ینالاگ اتنے بڑے ہیں، اور مالیکیول کے موئیئٹیز (ذیلی خطوں) جو کہ اس کے کیرالیٹی سے متعلق ہیں، اتنے چھوٹے ہیں، کہ ہم اکثر فینٹینیل اینالاگ کو ایک چھوٹے، آسان مالیکیول کے طور پر دوبارہ پیش کرتے ہیں جس کی تعداد اتنی ہی ہے، اور اس کے، سٹیریو سینٹرز کے درمیان حرکیات۔ اس سے اہم جگہ کی بچت ہوتی ہے جس سے ہمیں بے کار مواد کو دوبارہ پیدا کرنے کی اجازت نہیں ملتی ہے جو تصویر پر بہت زیادہ جگہ استعمال کرتا ہے۔ یہاں مطالعہ کرنے والا پہلا کیس خود فینٹینائل ہے، یا propionyl-4-anilino-N-phenethylpiperidine، جو فینٹینیل اینالاگوں میں سب سے زیادہ جانا جاتا ہے اور پورے کیمیائی زمرے کے لیے نام کا انو (نام)۔ واحد شناخت شدہ سٹیریو سنٹر 4-کاربن پر پایا جاتا ہے، پائپریڈائن نائٹروجن کے مخالف لیکن اینلین نائٹروجن سے ملحق۔ بظاہر 4 منفرد متبادلات کی وجہ سے یہ ایک سٹیریو سینٹر لگتا ہے۔ ہم اس سٹیریو سینٹر کو مساوی مالیکیول cyclohexanol میں منتقل کرتے ہیں، ایک یکساں ظاہری سٹیریو سینٹر کے ساتھ۔ ایک بار جب ہم ممکنہ سٹیریوائزومرز کو نکال لیتے ہیں، تو ہم دیکھتے ہیں کہ دو ڈھانچے تین جہتوں میں انتہائی ناقابل تسخیر ہیں، اور اس لیے خود ایک ہی مالیکیول ہیں۔ اس وجہ سے فینٹینیل میں R/S اسائنمنٹس نہیں ہیں۔ دوسرا کیس جس کا یہاں مطالعہ کیا گیا ہے وہ 3-میتھیلفینٹانیل کا ہے۔ دو ممکنہ سٹیریو سینٹرز ہیں، 4-کاربن پر اور 3-کاربن پر بھی، جہاں ایک میتھائل گروپ بھی ہے۔ اب، ہم 3 اور 4 کاربن دونوں کو ایک ستارے (*) کے ساتھ ممکنہ سٹیریو سینٹرز کے طور پر نشان زد کرتے ہیں، اور دیکھتے ہیں کہ ہم کتنے ممکنہ سٹیریوائزمرز کو ختم کر سکتے ہیں۔ ہم دیکھتے ہیں کہ سٹیریوائزومرز کے چار ترتیبوں میں سے، کوئی بھی تین جہتوں میں انتہائی ناقابل تسخیر نہیں ہے، یعنی ہر ایک منفرد سٹیریوائزومر ہے اور یہ کہ دونوں ممکنہ سٹیریو سینٹرز سچے تھے۔ یہ 4 ممکنہ R/S اسائنمنٹ دیتا ہے، 1R3S، 1R3R، 1S3S، 1S3R۔ جو چیز خاص طور پر دلچسپ ہے اور سائکلوہیکسانول کی پچھلی مثال سے بالکل برعکس ہے، وہ یہ ہے کہ C-4 کا سٹیریو سینٹر واقعتاً یہاں ایک حقیقی سٹیریو سینٹر ہے، جبکہ سائکلوہیکسانول کی فینٹینیل سے مشابہت کے طور پر واضح مثال میں، C-4 درست نہیں تھا۔ سٹیریو سینٹر یہ تبدیل ہوا کیونکہ C-3 کاربن میں بغیر کسی مساوی تبدیلی کے C-2 کاربن میں تبدیلی نے دو سابقہ ایک جیسے متبادلات کے درمیان عدم توازن پیدا کر دیا، جس سے ایک نیا سٹیریو سینٹر بنایا گیا جہاں پہلے کوئی نہیں تھا۔ یہی وجہ ہے کہ ہر بار مندرجہ بالا طریقہ کار کے 4 مراحل پر عمل کرنا بہت ضروری ہے، کیونکہ "وراثت میں ملنے والی طریقہ کار کی حکمت" ایک نامیاتی کیمیا دان کو صحیح یا درست جواب تلاش کرنے میں روک سکتی ہے۔हिन्दी: इस कंकाल आरेख में फेंटेनाइल और इसके एनालॉग्स के संश्लेषण को चित्रित किया गया है। इस आरेख में शामिल संशोधनों का संबंध स्टीरियोकेमिस्ट्री से है और फेंटेनाइल के जटिल एनालॉग्स के लिए अद्वितीय काह्न-इंगोल्ड-प्रीलॉग आर/एस असाइनमेंट का असाइनमेंट है।
Fentanyl analgoues की स्टीरियोकेमिस्ट्री पहले काउंटर-सहज ज्ञान युक्त लग सकती है, क्योंकि तर्क की जटिल और अनूठी प्रकृति के कारण कार्बनिक रसायनज्ञों को जटिल त्रि-आयामी ज्यामिति को आंतरिक बनाने के लिए विकसित करना चाहिए जैसे कि स्टीरियोकेमिस्ट्री को समझने के लिए आवश्यक। शुक्र है कि ये छवियां फेंटेनाइल के संभावित एनालॉग को अद्वितीय स्टीरियोइसोमर्स की कुल संख्या, अणु पर सच्चे स्टीरियोसेंटर की संख्या और उस एनालॉग के लिए उपयुक्त काहन-इंगोल्ड-प्रीलॉग आर / एस असाइनमेंट की संख्या में व्यवस्थित करने के लिए एक सरल प्रक्रिया का पालन करती हैं। . छवियों की इन श्रृंखलाओं में स्टीरियोकेमिस्ट्री के विश्लेषण में प्रयुक्त प्रक्रिया निम्नलिखित है: 1. सबसे पहले प्रतिबिम्ब तैयार किया जाता है। 2. दूसरा तारक संभावित स्टीरियोसेंटर द्वारा संकेतक (*) के रूप में रखा जाता है। 3. तीसरा प्रत्येक स्टीरियोसेंटर आर और एस ओरिएंटेशन के जोड़े स्टीरियोसेंटर के सभी संभावित क्रमपरिवर्तन के माध्यम से संयुक्त होते हैं। 4. चौथा क्रमपरिवर्तन सुपर-असंभवता के लिए जाँचा जाता है, यह दर्शाता है कि वे एक सच्चे स्टीरियोसेंटर के आसपास भिन्न हो रहे हैं और इसलिए क्रमपरिवर्तन वास्तव में स्व-समान स्टीरियोइसोमर हैं। इस प्रक्रिया का उपयोग वैध स्टीरियोइसोमर्स की संख्या का आकलन करते समय किया जाएगा, जिसमें फेंटेनाइल के एक एनालॉग की भविष्यवाणी की जाएगी। क्योंकि फेंटेनाइल के एनालॉग्स इतने बड़े हैं, और अणु के मोइइटी (उप-क्षेत्र) जो इसकी चिरलिटी के लिए प्रासंगिक हैं, इतने छोटे हैं, कि हम अक्सर फेंटेनाइल एनालॉग को एक ही संख्या के साथ एक छोटे, सरल अणु के रूप में पुन: पेश करते हैं, और इसके स्टीरियोसेंटर के बीच की गतिशीलता। यह महत्वपूर्ण स्थान बचाता है जिससे हमें अनावश्यक सामग्री को पुन: उत्पन्न नहीं करने की अनुमति मिलती है जो छवि पर बहुत अधिक स्थान लेती है। यहां अध्ययन किया गया पहला मामला स्वयं फेंटनियल है, या प्रोपियोनील -4-एनिलिनो-एन-फेनथिलपाइपरिडाइन, फेंटनियल एनालॉग्स के लिए सबसे प्रसिद्ध और संपूर्ण रासायनिक श्रेणी के लिए नामांकित अणु (नाम)। एकमात्र पहचाना गया स्टीरियोसेंटर 4-कार्बन में पाया जाता है, जो पाइपरिडीन नाइट्रोजन के विपरीत होता है, लेकिन एनिलिन नाइट्रोजन से सटा होता है। यह स्पष्ट रूप से 4 अद्वितीय पदार्थों के कारण एक स्टीरियोसेंटर प्रतीत होता है। हम इस स्टीरियोसेंटर को एक समान स्पष्ट स्टीरियोसेंटर के साथ समतुल्य अणु साइक्लोहेक्सानॉल में स्थानांतरित करते हैं। एक बार जब हम संभावित स्टीरियोइसोमर्स निकालते हैं, तो हम देखते हैं कि दो संरचनाएं तीन आयामों में सुपर-इम्पोज़ेबल हैं, और इसलिए स्वयं-एक ही अणु हैं। इस कारण से fentanyl में R/S असाइनमेंट नहीं हैं। यहां अध्ययन किया गया दूसरा मामला 3-मिथाइलफेंटानिल का है। 4-कार्बन पर और 3-कार्बन पर भी दो संभावित स्टीरियोसेंटर हैं, जहां अतिरिक्त रूप से एक मिथाइल समूह है। अब, हम 3 और 4 कार्बन दोनों को तारक (*) के साथ संभावित स्टीरियोसेंटर के रूप में चिह्नित करते हैं, और देखते हैं कि हम कितने संभावित स्टीरियोइसोमर्स को समाप्त कर सकते हैं। हम देखते हैं कि स्टीरियोइसोमर्स के चार क्रमपरिवर्तनों में से कोई भी तीन आयामों में सुपर-इम्पोज़ेबल नहीं है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक एक अद्वितीय स्टीरियोइसोमर है और दोनों संभावित स्टीरियोसेंटर सत्य थे। यह 4 संभावित R/S असाइनमेंट, 1R3S, 1R3R, 1S3S, 1S3R देता है। साइक्लोहेक्सानॉल के पिछले उदाहरण से विशेष रूप से दिलचस्प और काफी विपरीत है, सी -4 में स्टीरियोसेंटर वास्तव में यहां एक सच्चा स्टीरियोसेंटर है, जबकि साइक्लोहेक्सानॉल के व्यापक उदाहरण में फेंटेनाइल के सादृश्य के रूप में, सी -4 सही नहीं था। स्टीरियोसेंटर यह बदल गया क्योंकि सी -2 कार्बन पर समान परिवर्तन के बिना सी -3 कार्बन के संशोधन ने दो पूर्व समान प्रतिस्थापनों के बीच असंतुलन पैदा किया, जिससे एक उपन्यास स्टीरियोसेंटर बना जहां पहले कोई नहीं था। यही कारण है कि हर बार उपरोक्त प्रक्रिया में 4 चरणों का पालन करना इतना महत्वपूर्ण है, क्योंकि "विरासत में मिली प्रक्रियात्मक ज्ञान" एक कार्बनिक रसायनज्ञ को सही या सही उत्तर खोजने में पीछे कर सकता है।中文：该骨架图说明了芬太尼及其类似物的合成。此图中涵盖的修改与立体化学以及将独特的 Cahn-Ingold-Prelog R/S 分配分配给复杂的芬太尼类似物有关。
芬太尼类似物的立体化学乍一看似乎是违反直觉的，因为有机化学家必须发展复杂和独特的推理性质，以内化复杂的三维几何形状，例如理解立体化学所需的几何形状。值得庆幸的是，这些图像遵循一个简单的程序，将潜在的芬太尼类似物组织成独特立体异构体的总数、分子上真实立体中心的数量以及适合该类似物的 Cahn-Ingold-Prelog R/S 分配的数量. 在这一系列图像中用于立体化学分析的程序如下： 1.首先画出图像。 2. 第二个星号由潜在的立体中心放置作为指示符 (*)。 3.第三，通过立体中心的所有可能排列组合每个立体中心R和S方向的对。 4. 第四，检查排列的超级不可能性，表明它们围绕不是真正的立体中心而变化，因此排列确实是相同的立体异构体。 在评估预计芬太尼类似物将具有的有效立体异构体的数量时，将使用此程序。因为芬太尼的类似物非常大，而与其手性相关的分子部分（子区域）非常小，所以我们经常将芬太尼类似物复制为具有相同数量的更小、更简单的分子，并且其立体中心之间的动力学。这节省了大量空间，使我们不会复制占用大量图像空间的冗余材料。 这里研究的第一个案例是芬太尼本身，或丙酰基-4-苯胺基-N-苯乙基哌啶，这是最知名的芬太尼类似物和整个化学类别的同名分子（同名）。唯一确定的立体中心位于 4-碳上，与哌啶氮相对，但与苯胺氮相邻。由于明显的 4 个独特的取代基，这似乎是一个立体中心。我们将此立体中心转移到具有类似表观立体中心的等效分子环己醇上。一旦我们提取出潜在的立体异构体，我们就会看到这两个结构在三个维度上是超级强加的，因此是同一个分子。因此，芬太尼没有 R/S 分配。 这里研究的第二个案例是 3-甲基芬太尼。有两个潜在的立体中心，在 4-碳和在 3-碳上，另外还有一个甲基。现在，我们用星号 (*) 将 3 和 4 碳标记为潜在的立体中心，看看我们可以消除多少潜在的立体异构体。我们看到立体异构体的四种排列中，没有一种在三个维度上是超级强加的，这意味着每一种都是独特的立体异构体，并且两个潜在的立体中心都是真实的。这给出了 4 个潜在的 R/S 分配，1R3S、1R3R、1S3S、1S3R。与前面的环己醇示例特别有趣且形成鲜明对比的是，C-4 处的立体中心在这里确实是一个真正的立体中心，而在前面的环己醇示例中，作为芬太尼的类比，C-4 不是一个真正的立体中心。立体中心。这种情况发生了变化，因为 C-3 碳的修饰没有对 C-2 碳进行等效变化，造成了两个以前相同的取代基之间的不平衡，从而产生了一个以前没有的新立体中心。这就是为什么每次都遵循上述程序中的 4 个步骤如此重要的原因，因为“继承的程序智慧”可能会阻碍有机化学家找到真正或正确的答案。日本語: フェンタニルとその類似体の合成は、この骨格図に示されています。この図でカバーされている変更は、立体化学と、フェンタニルの複雑な類似体へのユニークな Cahn-Ingold-Prelog R/S 割り当ての割り当てに関係しています。
フェンタニル類似体の立体化学は、有機化学者が立体化学を理解するために必要な複雑な三次元形状を内部化するために開発しなければならない複雑で独特な性質のため、最初は直観に反するように見えるかもしれません。ありがたいことに、これらの画像は、フェンタニルの潜在的な類似体を一意の立体異性体の総数、分子上の真の立体中心の数、およびその類似体に適した Cahn-Ingold-Prelog R/S 割り当ての数に整理するための簡単な手順に従います。 . これらの一連の画像の立体化学の分析に使用される手順は次のとおりです。 1.まず画像を描きます。 2. 2 番目のアスタリスクは、潜在的な立体中心によって指標として配置されます (*)。 3. 第 3 に、各立体中心 R および S 方向のペアが、立体中心のすべての可能な順列を介して結合されます。 4. 第 4 に、順列が超インポザビリティについてチェックされます。これは、順列が真の立体中心ではないものの周りで変化していることを示します。したがって、順列は真に自己同一の立体異性体です。 この手順は、フェンタニルの類似体が持つと予測される有効な立体異性体の数を評価するときに使用されます。フェンタニルの類似体は非常に大きく、そのキラリティーに関連する分子の部分 (サブ領域) は非常に小さいため、フェンタニル類似体を同じ数のより小さく単純な分子として再現することがよくあります。そのステレオセンター間のダイナミクス。これにより、スペースを大幅に節約できるため、画像上で多くのスペースを消費する冗長な素材を再現する必要がなくなります。 ここで研究された最初のケースは、フェンタニル自体、またはプロピオニル-4-アニリノ-N-フェネチルピペリジンであり、フェンタニル類似体の中で最もよく知られており、化学カテゴリ全体の同名の分子（同名）です。唯一の同定された立体中心は、ピペリジン窒素の反対側であるがアニリン窒素に隣接する 4 炭素に見られます。これは、明らかに 4 つの固有の置換基があるため、立体中心のようです。この立体中心を、類似の見かけの立体中心を持つ同等の分子シクロヘキサノールに移します。潜在的な立体異性体を引き出すと、2 つの構造は 3 次元で重ね合わせることができ、したがって同一分子であることがわかります。このため、フェンタニルには R/S 割り当てがありません。 ここで研究された 2 番目のケースは、3-メチルフェンタニルのケースです。 4-炭素と 3-炭素にも 2 つの潜在的な立体中心があり、さらにメチル基があります。ここで、3 炭素と 4 炭素の両方を潜在的な立体中心としてアスタリスク (*) でマークし、排除できる潜在的な立体異性体の数を確認します。立体異性体の 4 つの順列のうち、3 次元で重ね合わせることができるものはなく、それぞれが固有の立体異性体であり、両方の潜在的な立体中心が真であったことがわかります。これにより、1R3S、1R3R、1S3S、1S3R の 4 つの R/S 割り当てが可能になります。特に興味深いのは、シクロヘキサノールの前の例とはまったく対照的で、C-4 の立体中心がここでは実際に真の立体中心であるのに対し、フェンタニルの類推としてのシクロヘキサノールの前の例では、C-4 は真の立体中心ではありませんでした。ステレオセンター。これが変化したのは、C-2 炭素に同等の変更を加えずに C-3 炭素を修飾すると、以前は同一だった 2 つの置換基の間に不均衡が生じ、以前には存在しなかった新しい立体中心が作成されたためです。これが、「継承された手順の知恵」が有機化学者が真のまたは正しい答えを見つけるのを妨げる可能性があるため、上記の手順の4つのステップを毎回実行することが非常に重要である理由です. |
| Date | |
| Source | Own work |
| Author | Mplanine |
Licensing
- You are free:
- to share – to copy, distribute and transmit the work
- to remix – to adapt the work
- Under the following conditions:
- attribution – You must give appropriate credit, provide a link to the license, and indicate if changes were made. You may do so in any reasonable manner, but not in any way that suggests the licensor endorses you or your use.
- share alike – If you remix, transform, or build upon the material, you must distribute your contributions under the same or compatible license as the original.
File history
Click on a date/time to view the file as it appeared at that time.
| Date/Time | Thumbnail | Dimensions | User | Comment | |
|---|---|---|---|---|---|
| current | 23:33, 15 August 2022 | | 1,900 × 2,500 (208 KB) | Mplanine | Uploaded own work with UploadWizard |
