立体配置

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』

立体配置(りったいはいち)とは、ある化合物の分子に固有な原子の空間的な配置のことである。単結合回りの回転などで生じる空間的な配置の違いのように、通常の条件で相互変換可能な空間的な配置、すなわち通常の条件では異性体として単離されない配置は立体配座と呼ばれ立体配置とは分けて考える。

原子の結合の順番が同じでありながら立体配置が異なる2つの化合物は立体異性体と呼ばれる。

立体配置を表記する方法としてはE/Z表示法、R/S表示法、D/L表示法などがある。

[編集] 二重結合に関する立体配置

二重結合においては結合回りの回転が通常の条件では不可能なため、二重結合の一方の原子に結合した置換基Xともう一方の原子に結合した置換基Yがその二重結合について同じ側にあるか、異なる側にあるかで立体異性体となる。このような異性体は幾何異性体と呼ばれる。

[編集] 原子に関する立体配置

sp³炭素原子に結合している4つの異なる原子団X、Y、Z、Wはちょうど炭素原子を中心とした四面体の各頂点を占めるような配置をとっている。ある一つの配置に対して、XとYを固定しZとWを入れ替えたように配置したとき、これらの配置は通常の条件では相互変換不可能である。この2つの配置をした化合物はお互いの鏡像にあたることから鏡像異性体(光学異性体、エナンチオマー)という。このとき、この炭素原子を不斉炭素原子と呼ぶ。

[編集] 複数の原子に関する立体配置

4つの異なる原子団が結合した炭素原子が2つ以上存在する場合、それぞれの炭素原子について上記の2つの立体異性体が考えられる。その結果、そのような炭素原子の数をn個とすれば一般的には2ⁿの立体異性体(n対の鏡像異性体)がある。このような立体異性体の中で自身の鏡像異性体以外の異性体はジアステレオマーという。

それぞれの光学異性体を区別せず、ジアステレオマー間の違いを立体配置として示す場合、これを相対配置あるいは相対立体配置という。キラル中心との結合が開裂しない反応を用いれば、相対配置が同じである事が証明できる。各光学異性体も区別して立体配置を示す場合、これを絶対配置あるいは絶対立体配置という。

なお、化合物によっては特定の立体配置では分子内に対称面が生じて自分自身と鏡像異性体が一致してしまうことがある。このような立体異性体はメソ化合物と呼ばれる。