4.4 : Enantiomere benennen

Bei der Benennung von Enantiomeren kommen die Cahn-Ingold-Prelog-Regeln zum Einsatz, bei denen verschiedenen Substituentengruppen an einem Chiralitätszentrum Prioritäten zugewiesen werden. Da es sich um ein eigenständiges Molekül handelt, wird jedem Enantiomer durch die Cahn-Ingold-Prelog-Regeln (CIP-Regeln), auch R-S-System genannt, ein eindeutiger Name zugewiesen. Das den Chiralitätszentren in einem Enantiomer zugeordnete Präfix R- oder S- hängt von der räumlichen Anordnung der vier Substituenten am Chiralitätszentrum ab. Das R-S-System besteht im Wesentlichen aus drei Schritten: Zuweisung von Prioritäten zu den vier Substituentengruppen am Chiralitätszentrum, Neuausrichtung des Moleküls, sodass der Substituent mit der niedrigsten Priorität vom Beobachter weg zeigt, und Bestimmung, ob die Reihenfolge der angehängten Gruppen im Uhrzeigersinn erfolgt oder gegen den Uhrzeigersinn. Während Ersteres ein R-Präfix zuweist, führt Letzteres zum S-Label.

Bei der Anwendung der CIP-Regeln sind einige wichtige Überlegungen zu beachten. Die Priorität der an das Chiralitätszentrum gebundenen funktionellen Gruppen basiert auf ihrer Ordnungszahl im Periodensystem. Im Fall von zwei Gruppen, die mit demselben Element an das Chiralitätszentrum gebunden sind, werden diesen Gruppen Prioritäten basierend auf dem ersten Unterschiedspunkt zugewiesen. Beispielsweise hat eine Carbonsäuregruppe (–COOH) eine höhere Priorität als ein Aldehydsubstituent (–CHO), da ersterer ein Sauerstoffatom am ersten Differenzpunkt aufweist, verglichen mit dem Wasserstoffatom im letzteren.

Abbildung 1. (1R,2s,3S)-1,2,3-Trichlorcyclopentan

Wie bereits erwähnt, ist das Zentrum mit einer Drehung im Uhrzeigersinn ein R-Zentrum (Rectus), während das Zentrum gegen den Uhrzeigersinn ein S-Zentrum (finster) ist. Die Namen „rectus“ und „sinister“ leiten sich vom Lateinischen für die Richtungen „rechts“ und „links“ ab. Bei der Benennung von Enantiomeren hat R in den seltenen, aber möglichen Fällen, in denen sich zwei Substituenten an einem Atom nur durch ihre absolute Konfiguration (R oder S) unterscheiden, Vorrang vor S. Betrachten Sie beispielsweise den Fall von (1R,2s,3S)-1 ,2,3-Trichlorcyclopentan, dargestellt in Abbildung 1. In einem solchen Szenario wird dem Kohlenstoffatom mit der R-Konfiguration die höhere Priorität zugewiesen, und die Vorsilbe des benachbarten Kohlenstoffatoms wird mit einem kleinen "s" anstelle des üblichen großen "S-" dargestellt.