imported>Anagkai: Abschnitt zu Diastereomerengemischen und deren Trennung ergänzt.

2025-09-07T15:04:41Z

Abschnitt zu Diastereomerengemischen und deren Trennung ergänzt.

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'''Diastereomere''' sind [[Stereoisomer]]e ([[Chemische Verbindung|chemische Verbindungen]] gleicher [[Konstitution (Chemie)|Konstitution]] aber unterschiedlicher [[Konfiguration (Chemie)|Konfiguration]]), welche sich – im Gegensatz zu [[Enantiomer]]en – ''nicht'' wie Bild und Spiegelbild verhalten.<ref name="Gold Book">{{Gold Book|diastereoisomerism|D01679 |Version=2.3}}</ref> Diastereomere können sowohl [[Chiralität (Chemie)|chiral]] als auch achiral sein. In der Regel unterscheiden sich Diastereomere in physikalischen ([[Schmelzpunkt]], [[Siedepunkt]], [[Löslichkeit]], [[NMR-Spektroskopie|NMR-Spektrum]], [[Infrarotspektroskopie|IR-Spektrum]] usw.) und chemischen Eigenschaften voneinander.

== Diastereomerie aufgrund mehrerer Stereozentren ==
[[Datei:EnantiomerieUndDiastereomerie.svg|mini|300px| Diastereomerie und Enantiomerie am Beispiel von '''(1)''' (2''R'',3''R'')-[[Erythrose]], '''(2)''' (2''S'',3''S'')-Erythrose '''(3)''' (2''R'',3''S'')-[[Threose]], '''(4)''' (2''S'',3''R'')-Threose]]
[[Datei:Weinsaeure enantiomere mesoform.svg|mini|300px|Enantiomere (oben) und Mesoform der [[Weinsäure]] (unten, Spiegelebene gestrichelt). Die Mesoform ist ein Diastereomer von D- und L-Weinsäure.]]

Zwischen zwei molekularen Verbindungen mit gleicher Konstitution und mehreren [[Stereozentrum|Stereozentren]] liegt Diastereomerie vor, wenn sie sich in mindestens einem, jedoch nicht in allen Stereozentren unterscheiden (Beispiel: die [[Zucker]] D-[[Glucose]] und L-[[Galactose]], die sich in drei von vier Stereozentren unterscheiden).
* Unterscheiden sich die beiden Verbindungen in genau einem Stereozentrum, wird diese Diastereomerie auch [[Epimer|Epimerie]] genannt (Beispiel: D-[[Glucose]] und D-[[Galactose]]).
* Ist die Konfiguration in ''allen'' Stereozentren zwischen den Verbindungen unterschiedlich, liegt [[Enantiomerie]] vor, die ''nicht'' zur Diastereomerie gezählt wird (Beispiel: D-Glucose und L-Glucose).
Ursache der Chiralität in einem [[Molekül]] sind meist substituierte [[Kohlenstoff]]-Atome, die vier unterschiedliche [[Substituent|Reste]] tragen. An einem solchen Stereozentrum sind, bedingt durch die [[Tetraeder|tetraedrische]] Struktur des C-Atoms, jeweils zwei Konfigurationen möglich, die auch durch Drehung nicht zur Deckung gebracht werden können. Enthält eine Verbindung ''n'' derartig substituierte Kohlenstoffatome (also ''n'' Stereozentren), so können maximal 2''n'' Konfigurationsisomere existieren. Konfigurationsisomere, bei denen sich alle asymmetrischen Kohlenstoffatome unterscheiden, sind Enantiomere, von denen es 2''n''/2 Paare gibt. Sind die Stereozentren in einem Molekül gleichartig, so liegt eine [[Stereochemie #Symmetrieebene σ|Spiegelebene]] im Molekül vor und die Zahl der Konfigurationsisomere ist kleiner, da auch [[Meso-Verbindung|''meso''-Verbindungen]] vorliegen (vgl. zweite Abbildung). Diastereomere sind meistens [[Optische Aktivität|optisch aktiv]], ''meso''-Verbindungen jedoch achiral.

Anders als Diastereomere haben Enantiomere identische physikalische Eigenschaften, unterscheiden sich jedoch im Vorzeichen ihres [[Drehrichtung|Drehwerts]] [(+) oder (−)], in ihren chemischen Eigenschaften gegenüber anderen chiralen Molekülen und damit auch in ihren [[Physiologie|physiologischen]] Eigenschaften.

== Diastereomerie aufgrund von Doppelbindungen ==
[[Cis-trans-Isomerie|(''Z'')-(''E'')-Isomerie]] (auch ''cis''-''trans''-Isomerie) zählt zur Diastereomerie und tritt durch die Starrheit von [[Doppelbindung]]en aufgrund von [[Pi-Bindung|π-Bindungen]] auf. Doppelbindungen und damit die gebundenen Gruppen sind nicht frei drehbar. So existieren unterschiedliche räumliche Anordnungen. Beispiele sind die ''cis''-''trans''-Isomerie von [[Alkene]]n.

== Diastereomerie bei cyclischen Verbindungen ==
[[Endo-exo-Isomerie|''endo''-''exo''-Isomerie]] ist eine Diastereomerie, die bei substituierten [[Verbrückte bicyclische Kohlenwasserstoffe|verbrückten bicyclischen Kohlenwasserstoffen]] auftritt.

Auch bei unverbrückten bicyclischen Kohlenwasserstoffen (z. B. bei [[Decaline|''cis''- und ''trans''-Decalin]]) und bei substituierten [[Cyclische Verbindungen #Nomenklatur nach Anzahl der Ringe|monocyclischen Verbindungen]] (z. B. bei 1,2-Dichlor[[cyclopentan]]) tritt Diastereomerie auf; diese beiden Fälle werden häufig als [[Cis-trans-Isomerie|''cis''-''trans''-Isomerie]] betrachtet, vgl. oben den Abschnitt ''Diastereomerie aufgrund von Doppelbindungen''.

== Diastereoselektivität ==
Chirale Moleküle differenzieren gegenüber anderen chiralen Molekülen zwischen den möglichen Enantiomeren. Das liegt daran, dass zwei verschiedene chirale Moleküle in einem diastereomeren Verhältnis zueinander stehen. Diastereoselektivität tritt in einer chemischen Reaktion sowohl zwischen zwei chiralen [[Edukt]]en (oder [[Reagenz]]ien) als auch zwischen einem chiralen und einem [[prochiral]]en oder achiralen Edukt auf, so dass auf der [[Produkt (Chemie)|Produkt]]<nowiki />seite ein Enantiomer bevorzugt wird. Eine einmal vorhandene Chiralität setzt sich somit in Folgesystemen fort.

Bei diastereoselektiven Reaktionen haben die verschiedenen [[Übergangszustand|Übergangszustände]] von Enantiomeren auch unterschiedliche physikalische Eigenschaften, woraus sich letztlich die [[Selektivität (Chemie) #Stereoselektivität|Selektivität]] ergibt. [[Enantioselektive Synthese]]n beruhen letztlich immer auf diastereoselektiven Mechanismen, weshalb der Begriff ''Diastereoselektive Synthese'' zu bevorzugen ist.

== Trennung von Diastereomeren ==
Während [[Enantiomer|Enantiomere]] in den meisten physikalischen Eigenschaften identisch sind, trifft dies auf Diastereomere meist nicht zu. Dies bedeutet, dass [[Diastereomerengemisch|Diastereomerengemische]] im Gegensatz zu [[Enantiomerengemisch|Enantiomerengemischen]] mittels Methoden wie [[Kristallisation]] oder [[Chromatographie]] getrennt werden können.<ref>{{Literatur |Autor=Marye Anne Fox, James K. Whitesell |Titel=Organic Chemistry |Verlag=Jones & Bartlett Learning |Datum=2004 |ISBN=978-0-7637-2197-8 |Seiten=253 |Online=https://www.google.de/books/edition/Organic_Chemistry/xx_uIP5LgO8C?hl=de&gbpv=1&dq=diastereomeric%20mixture%20separation&pg=PA253&printsec=frontcover |Abruf=2025-09-07}}</ref> Die Überführung von Enantiomeren in Diastereomere wird deshalb auch zur Trennung von Enantiomerengemischen herangezogen.<ref>{{Literatur |Autor=D. Nasipuri |Titel=Stereochemistry of Organic Compounds: Principles and Applications |Verlag=New Age International |Datum=1994 |ISBN=978-81-224-0570-5 |Seiten=146-147 |Online=https://www.google.de/books/edition/Stereochemistry_of_Organic_Compounds/JfdiwLcXTv4C?hl=de&gbpv=1&dq=diastereomeric%20mixture&pg=PA146&printsec=frontcover |Abruf=2025-09-07}}</ref>

== Literatur ==
* [[Hans Beyer]], [[Wolfgang Walter]]: ''Lehrbuch der Organischen Chemie.'' 19. völlig neu bearbeitete Auflage. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1981, ISBN 3-7776-0356-2.
* [[Hans Rudolf Christen]], [[Fritz Vögtle]]: ''Organische Chemie. Von den Grundlagen zur Forschung.'' 2. Band. 2. Auflage. Otto Salle Verlag u. a., Frankfurt am Main 1996, ISBN 3-7935-5398-1.
* [[Karl Schwister]] (Hrsg.): '' Taschenbuch der Chemie.'' 4. aktualisierte Auflage. Fachbuchverlag Leipzig im Carl-Hanser-Verlag, München 2010, ISBN 978-3-446-42211-7.

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Chemische Bindung]]
[[Kategorie:Stereochemie]]

Diastereomer - Versionsgeschichte

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