التزامر الفراغي أو التماكب الفراغي (Stereoisomerism) :
04-26-2010
التزامر الفراغي أو التماكب الفراغي (Stereoisomerism) :
هو ترتيب الذرات في الجزيء بنفس الوصلات ولكن بإتجاه مختلف في الفراغ في كل أيزومر.
فمثلا "المتزامر الفراغي" (Stereoisomer) يمكن أن يحدث عند وجود رابطة ثنائية أو ثلاثية، لأن وجود الرابطة باييمنع تلك الرابطة من الدوران بنفس الطريقة التى تحدث في الرابطة الأحادية. وهناك مثال جيد لذلك هو 2،1-داي كلورو إثين C2H2Cl2 بالنظر إلى الشكلين القادمين (لاحظ وجود ذرتي الكلور):
المتناظرات الفراغية لها خواص كيميائية وفيزيائية مختلفة ويمكن أن يكون بينها فرق كبير في التفاعلات الحيوية. فمثلاالأحماض الأمينية تكون في شكل متقابلات ضوئية "enantiomer" (أحد أشكال التناظر الفراغي). هذه الأحماض الأمينية هى وحدات بناء البروتينات. ووجود العديد من أشكال الأحماض الأمينة (برغم أنها قد يكون لها نفس التركيب) وتأثير تغير هذه الأشكال الكبير على التفاعلات الحيوية يوضح أهمية التناظر الفراغي..............
تماكب المقرون-مفروق:
مقرون البوتين-2
مفروق البوتين-2
في الكيمياء،التماكب مقرون-مفروق (بالإنجليزية: cis-trans isomerism) أو التماكب الهندسي أو كما يسمى أحياناًالتزامر الهندسي هو نوع من أنواع التماكب الفراغي (التزامر الفراغي) ويصف توجه المجموعات الوظيفية بالنسبة للروابط الموجودة ضمن الجزيء. ومثل هذه الروابط غالبًا ما تكون روابط ثنائيّةً، ولكن يمكن أن تكون أيضًا ضمن بناءٍ حلقيٍّ يعيق عملية الدوران.
وطبقًا لتعريفات IUPAC فإنّ المصطلح "تماكب هندسي" هو المرادف "للتماكب مقرون-مفروق" الذي يفضّل استخدامه. وأحيانًا يستخدم المصطلح "تماكب هندسي" كمرادف للتماكب الفراغيّ، مثل التماكب الضوئي والذي يعتبر كتماكب هندسيًّ. وهذا لا يتوافق مع النظام القياسي لتسمية المركبات الكيميائيّة. والمصطلح الدقيق للمتماكبات الفراغية التي ليست متماكبات ضوئية هي مقابلات غير ضوئية أو متماكبات دياستيريوميرية (دياستيريوميرات) Diastereomere.
وهناك شكلان للتماكب الهندسيّ، مقرون ومفروق. الشكل الذي تكون فيه المجموعات المستبدلة في نفس الاتجاه من الرابطة يسمى مقرونأو سيس، في حين أن الشكل الذي تكون المجموعات المستبدلة فيه في ناحيتين متعاكستين من الرابطة يسمّىمفروق أو ترانس. مثال على ذلك مركب البوتين-2 كما هو موضح في الشكل.
يمكن للمركبات الأليفاتية الحلقية أن تظهر تماكب مقرون-مفروق أيضاً، حيث تنسب التوضعات الهندسية إلى مستوي الحلقة إن كانت المستبدلات موجودة بنفس الجهة من المستوي أو متعاكسة. مثال على ذلك 2،1-ثنائي كلورو حلقي الهكسان.
مفروق-2,1-ثنائي كلورو حلقي الهكسانمقرون-2,1-ثنائي كلورو حلقي الهكسان
اختلاف خواص المتماكبات:
المتماكبات المختلفة من نوع مقرون أو مفروق لمادّة يكون لهما خواصّ فيزيائية مختلفة. وبصفة عامّة يكون للمتماكبات "مفروق" نقطة غليان أعلى، وكثافة أقلّ. وهذا لأن المتماكبات "مفروق" يمكن أن يحدث لهم تراصّ بصورة أفضل من المتماكبات "مقرون".
التوجه E / Z:
توجد ملحوظة أخرى تتعلق بالشكلين "مقرون" و"مفروق" ، وهي زد (Z) من الكلمة الألمانية "Zusammen" والتي تعني "معًا" وبالتالي فإنّها يمكن أن تحلّ محلّ "مقرون". كما أنّ إي (E) من الكلمة الألمانية "Entgegen" والتي تعني "معاكس" ويمكن أن تستبدل "مفروق". ويمكن عمل تفريق في الألكينات بين كل من زد ألكين ، إي ألكين، بملاحظة (زد)-1-برومو-2،1-دايكلورو إيثان والذي يختلف عن المتماكب "إي". ويتم استخدام هذا النظام للتفريق عندما يوجد أكثر من مجموعتين من المستبدلات عند الرابطة المزدوجة. وإذا ما كان التكوين العام للجزيء في الشكل "زد" أو "إي" فيتمّ تحديد ذلك طبقًا لقاعدة أولويات كان إنجولد بريلوج للمستبدلات. وفي هذه القاعدة يتمّ ملاحظة كل ذرّة من الذرّتين الموجودتين في الرابطة المزدوجة، ويتمّ تحديد أيّ منهما له الأولوية. ولو أنّ كلا المستبدلين لهما أولويّة عالية وفى نفس الإتجاه فيكون الشكل "زد"، ولو كانا في ناحيتين متعاكستين يكون الشكل "إي".
هو ترتيب الذرات في الجزيء بنفس الوصلات ولكن بإتجاه مختلف في الفراغ في كل أيزومر.
فمثلا "المتزامر الفراغي" (Stereoisomer) يمكن أن يحدث عند وجود رابطة ثنائية أو ثلاثية، لأن وجود الرابطة باييمنع تلك الرابطة من الدوران بنفس الطريقة التى تحدث في الرابطة الأحادية. وهناك مثال جيد لذلك هو 2،1-داي كلورو إثين C2H2Cl2 بالنظر إلى الشكلين القادمين (لاحظ وجود ذرتي الكلور):
H H H Cl \ / \ /C = C C = C / \ / \Cl Cl Cl H
الجزيئين الموضحين بالأعلى هما "سيس"-2،1-داي كلورو إثين و "ترانس"-2،1 داي كلورو إثين. وهذا مثل محدد للتزامر مقرون-مفروق. فالجزيئان متناظران لأن ذرتى الكربون لا يمكن أن يدروا بالنسبة لبعضهما البعض، بسبب وجود الرابطة باي بينهما. وعلى ذلك فهما غير متطابقان ولا يمكن ان يحلا محل بعض.
المتناظرات الفراغية لها خواص كيميائية وفيزيائية مختلفة ويمكن أن يكون بينها فرق كبير في التفاعلات الحيوية. فمثلاالأحماض الأمينية تكون في شكل متقابلات ضوئية "enantiomer" (أحد أشكال التناظر الفراغي). هذه الأحماض الأمينية هى وحدات بناء البروتينات. ووجود العديد من أشكال الأحماض الأمينة (برغم أنها قد يكون لها نفس التركيب) وتأثير تغير هذه الأشكال الكبير على التفاعلات الحيوية يوضح أهمية التناظر الفراغي..............
تماكب المقرون-مفروق:
مقرون البوتين-2
مفروق البوتين-2في الكيمياء،التماكب مقرون-مفروق (بالإنجليزية: cis-trans isomerism) أو التماكب الهندسي أو كما يسمى أحياناًالتزامر الهندسي هو نوع من أنواع التماكب الفراغي (التزامر الفراغي) ويصف توجه المجموعات الوظيفية بالنسبة للروابط الموجودة ضمن الجزيء. ومثل هذه الروابط غالبًا ما تكون روابط ثنائيّةً، ولكن يمكن أن تكون أيضًا ضمن بناءٍ حلقيٍّ يعيق عملية الدوران.
وطبقًا لتعريفات IUPAC فإنّ المصطلح "تماكب هندسي" هو المرادف "للتماكب مقرون-مفروق" الذي يفضّل استخدامه. وأحيانًا يستخدم المصطلح "تماكب هندسي" كمرادف للتماكب الفراغيّ، مثل التماكب الضوئي والذي يعتبر كتماكب هندسيًّ. وهذا لا يتوافق مع النظام القياسي لتسمية المركبات الكيميائيّة. والمصطلح الدقيق للمتماكبات الفراغية التي ليست متماكبات ضوئية هي مقابلات غير ضوئية أو متماكبات دياستيريوميرية (دياستيريوميرات) Diastereomere.
وهناك شكلان للتماكب الهندسيّ، مقرون ومفروق. الشكل الذي تكون فيه المجموعات المستبدلة في نفس الاتجاه من الرابطة يسمى مقرونأو سيس، في حين أن الشكل الذي تكون المجموعات المستبدلة فيه في ناحيتين متعاكستين من الرابطة يسمّىمفروق أو ترانس. مثال على ذلك مركب البوتين-2 كما هو موضح في الشكل.
يمكن للمركبات الأليفاتية الحلقية أن تظهر تماكب مقرون-مفروق أيضاً، حيث تنسب التوضعات الهندسية إلى مستوي الحلقة إن كانت المستبدلات موجودة بنفس الجهة من المستوي أو متعاكسة. مثال على ذلك 2،1-ثنائي كلورو حلقي الهكسان.
مفروق-2,1-ثنائي كلورو حلقي الهكسانمقرون-2,1-ثنائي كلورو حلقي الهكسان
اختلاف خواص المتماكبات:
المتماكبات المختلفة من نوع مقرون أو مفروق لمادّة يكون لهما خواصّ فيزيائية مختلفة. وبصفة عامّة يكون للمتماكبات "مفروق" نقطة غليان أعلى، وكثافة أقلّ. وهذا لأن المتماكبات "مفروق" يمكن أن يحدث لهم تراصّ بصورة أفضل من المتماكبات "مقرون".
التوجه E / Z:
توجد ملحوظة أخرى تتعلق بالشكلين "مقرون" و"مفروق" ، وهي زد (Z) من الكلمة الألمانية "Zusammen" والتي تعني "معًا" وبالتالي فإنّها يمكن أن تحلّ محلّ "مقرون". كما أنّ إي (E) من الكلمة الألمانية "Entgegen" والتي تعني "معاكس" ويمكن أن تستبدل "مفروق". ويمكن عمل تفريق في الألكينات بين كل من زد ألكين ، إي ألكين، بملاحظة (زد)-1-برومو-2،1-دايكلورو إيثان والذي يختلف عن المتماكب "إي". ويتم استخدام هذا النظام للتفريق عندما يوجد أكثر من مجموعتين من المستبدلات عند الرابطة المزدوجة. وإذا ما كان التكوين العام للجزيء في الشكل "زد" أو "إي" فيتمّ تحديد ذلك طبقًا لقاعدة أولويات كان إنجولد بريلوج للمستبدلات. وفي هذه القاعدة يتمّ ملاحظة كل ذرّة من الذرّتين الموجودتين في الرابطة المزدوجة، ويتمّ تحديد أيّ منهما له الأولوية. ولو أنّ كلا المستبدلين لهما أولويّة عالية وفى نفس الإتجاه فيكون الشكل "زد"، ولو كانا في ناحيتين متعاكستين يكون الشكل "إي".
الله يحفظك
