Zastoupení Cram

Zastoupení Cram nebo Natta projekce na molekuly umožňuje jeho reprezentaci v prostoru: ukazuje pouta v perspektivě. Používá se vždy, když musí být specifikována stereochemie organických nebo anorganických sloučenin (například komplexů). To je případ chirálních sloučenin, které mají asymetrické uhlíky, kruhové spoje, cis / trans izomery s ohledem na kruhy atd.

Jedno z prvních použití této notace se datuje od Richarda Kuhna, který v roce 1932 použil v publikaci silné čáry a tečky. Moderní pevné a šrafované rohy představil ve 40. letech 20. století Giulio Natta, aby představoval strukturu vysokých polymerů, a široce je popularizoval v učebnici organické chemie z roku 1959 Donaldem J. Cramem a Georgem S. Hammondem [11].

Zápisy konvence Cram nebo Natta

Tato metoda reprezentace je založena na několika jednoduchých pravidlech:

• Vazba mezi dvěma atomy v rovině listu je představována jedinou čarou:

• Vazba mezi atomem v rovině a atomem před tabulí je představována tučnou čarou nebo plným trojúhelníkem, přičemž bod je na straně atomu v rovině, základna na straně druhé atom:

• Vazba mezi atomem v rovině a atomem za rovinou je představována tečkovanou čarou nebo šrafovaným trojúhelníkem, jehož hrot je na straně atomu v rovině, základna na druhé straně.

• Jako rovinu listu zvolíme rovinu molekuly, která obsahuje nejvíce vazeb, takže metanová molekula je reprezentována atomem C a dvěma atomy H v rovině listu a není vidět z příčného směru, který dá dva trojúhelníky a dvě tečkované čáry; podobně musí být molekula amoniaku reprezentována dvěma NH vazbami v rovině a poslední buď dopředu nebo dozadu, a ne pouze s atomem dusíku v rovině listu, a jak někdy vidíme tři úhly mezi trojúhelníky 120 ° , což také umožňuje určit přesný úhel mezi dvěma články.

Příklady

Toto znázornění se používá k vyjádření úplné geometrie molekuly s několika atomy nebo k označení stereochemie stereocentra (anglické stereocentrum ), jehož stereochemie musí přitahovat pozornost čtenáře.

Případ molekuly s několika atomy

Aby se představují čtyřstěnný geometrii z metanu , reprezentace Cram je použit, jak je znázorněno opak.

H nahoře a H na levé straně jsou v rovině znázornění. Ten na konci pevného trojúhelníku je vpřed. Kdokoli je na konci tečkované čáry, je zpět

Případ stereogenního centra

Toto znázornění naznačuje sterochemii určitých asymetrických center molekuly cholesterolu  :

OH je nad rovinou. Dva černé trojúhelníky, pro které není uveden žádný symbol, představují skupiny CH 3, které jsou před rovinou. Pomáhají indikovat sterochemii spojení cyklů. Tečkované trojúhelníky, které jsou rozšířeny symbolem H, označují přítomnost atomu za reprezentační rovinou. Pomáhají také objasnit stereochemii spojení cyklů.

Absence informace o zbytku molekuly neznamená, že se nachází v rovině. Například cyklus vlevo má tvar židle, který není specifikován. Buď proto, že to autor zastoupení považuje za zjevné, nebo proto, že jeho vyvolání nemá pro předmět, s nímž komunikuje, žádný zájem.

Případ komplexu

Geometrii vazeb kolem kobaltu v oktaedrickém komplexu naproti tomu naznačují konvence Cram.

Další konvence zastoupení

Reprezentace Cram je těžko použitelná pro struktury mající velký počet center, jejichž stereochemie musí být specifikována, jako je například glukóza. Lze použít i jiné konvence:

Fischerova projekce (zejména pro cukry v jejich lineární struktuře) Haworthova projekce (zejména pro cukry v jejich cyklické struktuře) Newmanova projekce (zejména k reprezentaci výsledku rotace kolem vazby sigma)

Struktury

V rámci teorie VSEPR je geometrie atomu označena jako AX n E m, kde n představuje počet substituentů a m počet nezávazných dubletů. Pro čtyřmocný atom (jako je uhlík nebo křemík) je potom možných 6 geometrií:

• AX 4 E 0 : 4 sousedé, atom bude ve středu čtyřstěnu .
• AX 3 E 1 : 3 sousedé a 1 nezávazný dublet , atom bude na vrcholu pyramidy .
• AX 3 E 0 : 3 sousedé a žádný nezávazný dublet, atom bude ve středu trojúhelníku, jehož úhly jsou všechny 120 ° a reprezentace bude rovina.
• AX 2 E 2 : 2 sousedé a 2 nezávazné dublety, atom bude uprostřed loket a reprezentace bude plochá.
• AX 2 E 1 : 2 sousedé a 1 nezávazný dublet, atom bude ve středu trojúhelníku a jeho 2 sousedé budou každý umístěni na jednom z vrcholů a reprezentace bude rovina.
• AX 2 E 0 : 2 sousedé, atom bude mít své 2 sousedy na každé straně, druhá bude opačná a bude o 180 ° od druhé a reprezentace bude rovina.

Pro všechny atomy je možné z počtu nezávazných dubletů a spojených atomů znát geometrii kolem uvažovaného atomu (dále nezávazný dublet nebo jednoduchá vazba s atomem obecným termínem dubletu) , a jeden nebere v úvahu dluhopisy pi ):

• 2 dublety: rovinná lineární geometrie; dva dublety jsou vyrovnány.
• 3 dublety: rovinná trojúhelníková geometrie; dublety tvoří úhly 120 ° .
• 4 dublety: čtyřboká geometrie; dublety tvoří úhly 109,5 ° .
• 5 dubletů: bipyramidová geometrie s trojúhelníkovou základnou. 3 atomy tvoří základnu pyramidy (úhel mezi nimi 120 ° ) a 2 atomy tvoří vrcholy dvou pyramid (úhel 90 ° s atomy základny). V přítomnosti nezávazných dubletů zaujímají tyto dno pyramidy (pro maximalizaci úhlů atomů s nezávazným dubletem).
• 6 dubletů: oktaedrická geometrie (bipyramid na bázi čtverce); dublety tvoří úhly 90 ° .