R1

C

_ _ _ _ _ _ _ _ _

R1 R1

R1

Если заменить один из радикалов R1 на R2, то получатся фигуры, которые после вращения в пространстве при наложении совпадают друг с другом, а значит, изображаемые этими структурами молекулы тождественны между собой. Такая же картина будет наблюдаться при замещении любого второго R1 на радикал R3. Но при замещении одного из двух оставшихся радикалов R1 на радикал R4 должны получаться две различные пространственные структуры:

R1 R1

C C

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

R4 R2 R2 R4

R3 R3

На примере молочных кислот расположение атомов в пространстве можно представить следующим образом:

COOH HOOC

COOH

¬ ï ®

C CHOH C

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

H OH HO H

CH3

CH3 CH3

Эти структуры ни при каком вращении в пространстве не могут совпасть друг с другом. Таким образом, из теории Я. Вант-Гоффа следует, что если молекула асимметрична, то при одинаковом порядке связей атомов в молекуле появляется изомерия, зависящая от различия в пространственном расположении атомов, так называемая пространственная изомерия или стереоизомерия.

И все же, несмотря на глубокое теоретическое обоснование нового явления изомерии, самих веществ – оптических изомеров известно было немного. Так, в 1874 году их было открыто всего 13, а к 90-м годам XIX века – ненамного больше.

Н.Д. Зелинский решил подробнее изучить явление стереоизомерии на целом ряде производных предельных двухосновных карбоновых кислот, которые согласно теории должны давать стереоизомеры. Однако соединения задуманного состава необходимо было синтезировать, найдя простой и надежный путь.

Реакция между бромзамещенными сложными эфирами и цианидом калия KCN известна была давно. Она приводила к образованию цианзамещенных эфиров:

R-CH-COOC2H5 + KCN ® R-CH-COOC2H5 + KBr

ï ï

Br CN

При внимательном изучении этой реакции Зелинский обнаружил, что она способна идти дальше и давать производные дикарбоновых кислот, которые являются стереоизомерами: