R-S-Konvention

Enantiomere unterscheiden sich in der räumlichen Anordnung der Atome und Atomgruppen um ein chirales Strukturelement. Es handelt sich somit um Konfigurationsisomere. Enantiomere haben entgegengesetzte Konfigurationen. Unter Konfiguration versteht man die räumliche Anordnung von Atomen oder Atomgruppen, ohne Berücksichtigung der verschiedenen Anordnungen, die durch einfache Rotation um formale Einfachbindungen erhalten werden können.

Ein System der eindeutigen Bezeichnung eines bestimmten chiralen Zentrums, also einer absoluten Konfiguration, wurde 1966 von den Engländern R. S. Cahn und O. K. Ingold sowie dem Schweizer Nobelpreisträger V. Prelog vorgeschlagen. Das Cahn-Ingold-Prelog-System (kurz CIP-System) oder
R-S-System wird wie folgt angewendet:

Die vier verschiedenen Substituenten an einem Chiralitätszentrum werden in einer Prioritätsreihenfolge angeordnet. Diese Reihenfolge wird folgendermassen bestimmt: Atome, die direkt mit dem Zentrum verbunden sind, werden nach abnehmender Ordnungszahl gereiht,zum Beispiel:

I > Br > Cl > F > OH > NH₂ > CH₃ > H
_{hohe Priorität------------------------->niedrige Priorität}

Haben zwei direkt mit dem Chiralitätszentrum verbundene Atome dieselbe Ordnungszahl, so hat dasjenige Isotop mit der höheren Masse vortritt.

Der Ligand kleinster Priorität ist das Wasserstoffatom. Wenn zwei oder mehr gleiche Atome direkt mit dem Zentrum verbunden sind, wird die Reihenfolge mit den Atomen im "zweiten Glied" bestimmt, zum Beispiel:

In diesem Fall nimmt die Priorität in der Reihenfolge Cl>CH₂CH₃>CH₃>H ab. Der Ethyl-Substituent hat vor dem Methyl - Liganden Vorrang, weil das Ethyl - Kohlenstoff mit einem C - Atom und zwei H - Atomen verbunden ist, wohingegen das Methyl - Kohlenstoff nur mit drei Wasserstoffatomen eine Bindung eingeht.

Im Falle von Mehrfachbindungen werden die Atome bei einer Doppelbindung doppelt, bei einer Dreifachbindung dreifach gezählt:

Doppelbindungen verdoppeln, Dreifachbindungen verdreifachen!

Weitere CIP-Unterregeln sind:

R-Konfiguration kommt vor der S-Konfiguration
cis-Doppelbindungen haben Vortritt vor trans-Doppelbindungen.
einsame Elektronenpaare haben niedrigere Priorität als das Wasserstoffatom.

Zusammengefasst lautet die Sequenzregel wie folgt:

Die direkt mit dem stereogenen Zentrum gebundenen Atome werden nach abnehmender Ordnungszahl eingereiht.
Bei Isotopen, die direkt mit dem Zentrum verbunden sind, erhält derjenige mit der höheren Masse die höhere Priorität.
Falls zwei oder mehr gleiche Atome mit dem Zentrum gebunden sind, wird die Prioritätsregel mit den Atomen im zweiten Glied bestimmt.
Im Falle einer Doppelbindung werden die beteiligten Atome doppelt, im Falle einer Dreifachbindung dreifach gezählt.
R-Konfiguration geht vor S-Konfiguration
Z-Konfiguration geht vor E-Konfiguration
ein freies Elektronenpaar hat eine niedrigere Priorität als das Wasserstoffatom.

Nachdem man die Sequenz festgelegt hat, betrachtet man das Molekül entlang der Achse Stereozentrum --> Ligand niedrigster Priorität. Dabei ergibt sich folgendes Bild, wobei die Priorität in der Reihenfolge A>B>C abnimmt.

Rechtsdrehung entspricht R, Linksdrehung entspricht S!

Rechtsdrehung entspricht R, Linksdrehung entspricht S!

Falls die Prioritätensequenz im Uhrzeigersinn verläuft, teilt man dem Stereozentrum den Deskriptor R (lat.: rectus=rechts). Falls er im Gegenuhrzeigersinn verläuft, erhält er den Deskriptor S
(lat.: sinister=links). Im oberen Fall erkennt man eine Linksdrehung und somit handelt es sich um ein
S - Enantiomer.

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