Stereochemia – dział chemii zajmujący się badaniem trójwymiarowej struktury cząsteczek i jej wpływem na własności tych cząsteczek.
Stereochemia zajmuje się czterema podstawowymi zagadnieniami: teoretyczną możliwością występowania i praktyczną analizą izomerii optycznej i geometrycznej związków chemicznych, wyjaśnianiem i analizowaniem mechanizmów reakcji chemicznych prowadzących do zmian w trójwymiarowej strukturze cząsteczek, syntezą asymetryczną, czyli praktycznymi sposobami otrzymywania pożądanych izomerów geometrycznych i optycznych, badaniem wpływu struktury trójwymiarowej cząsteczek na ich własności fizyczne, chemiczne i biologiczne.
Stereochemia węglowodorów Budowa przestrzenna węglowodorów opiera się na kilku regułach: Podstawniki atomów węgla tworzącego cztery pojedyncze wiązania chemiczne są ułożone w narożach czworościanu (hipoteza van ’t Hoffa i le Bela). Jedną z konsekwencji tej reguły jest niepłaskość pierścienia cykloheksanu. Podstawniki atomów węgla tworzących wiązanie podwójne leżą w płaszczyźnie tego wiązania. Kąty X-C=C i X-C-X' (gdzie X, X' są podstawnikami, a C jest atomem węgla tworzącym wiązanie podwójne) wynoszą około 120°. Podstawniki atomów węgla tworzących wiązanie potrójne (acetylenowe) leżą w płaszczyźnie tego wiązania. Kąt utworzony przez podstawnik oraz dwa atomy węgla połączone wiązaniem potrójnym wynosi 180° (wiązanie liniowe). Pierścień benzenu jest płaski. Podstawniki pierścienia benzenowego leżą w jego płaszczyźnie. Stosując powyższe proste reguły można łatwo przewidzieć struktury większości nienaprężonych węglowodorów, zarówno alifatycznych, jak i aromatycznych. Węglowodory o nietypowej budowie przestrzennejH. Dodziuk, Modern Conformational Analysis: elucidating novel exciting molecular structures, VCH Publishers, New York, 1995 () Wyżej podane reguły stosują się do większości istniejących węglowodorów. Znane są jednakże wyjątki. Złamanie tych reguł powodowane jest zwykle przez wprowadzenie do cząsteczki dużych naprężeń. Węglowodory łamiące hipotezę van ’t Hoffa i Le Bella cząsteczki z piramidalnym (odwróconym) czterowiązalnym atomem węgla (np. [1.1.1]propellan, [1.1.1.1]padlan) cząsteczki z płaskim z czterowiązalnym atomem węgla (tzw. problem płaskiego metanu) cząsteczki z płaskim cykloheksanem (np. tris-σ-homobenzeny – cząsteczki, w których cykloheksan jest „obudowany” ugrupowaniami cyklopropanowymi) Cząsteczki ze zdeformowanym wiązaniem podwójnym Niezwykłe węglowodory aromatyczne cząsteczki z niepłaskim pierścieniem benzenowym (np. [2.2]paracyklofan) cząsteczki z podstawnikami nieleżącymi w płaszczyźnie pierścienia benzenowego (np. superfan) Nieliniowe acetyleny
Przypisy