2000-12-09
四面体中心の立体異性体の表示
IUPACでは一般に、絶対配置にはそれぞれの不斉中心にR とS を、相対配置にはそれぞれの不斉中心にR* とS* を用いて表現する。
しかしCASでは、絶対配置の表示を、それぞれの不斉中心の絶対配置の表示を組み合わせて作るのではない。相対配置の適切な表示の前に、参照中心と呼ばれる1個の不斉中心の絶対配置の表示（R とS による）を添えることによって化合物の絶対配置を決定する。
1 不斉中心の立体化学
不斉原子とは、いずれの2つをとっても鏡像関係にない全く異なる4個の原子または原子団が四面体型に結合している原子をいう。
不斉中心の立体配置は、イタリック体大文字のR およびS で記す。不斉中心に結合している4個の基を順位法則の優先性の高い順にa, b, c, d としたとき、dが不斉中心原子の後ろに隠れる方向から見る。手前にある a, b, cをこの順にたどったとき、それが右回りならR とし、左回りならS と表示する。
不斉中心を1個のみ持つ化合物では、(R) または (S) を名称の前に置いて立体化学を記す。
- (R)-Glyceraldehyde [IUPAC]
(R)-グリセルアルデヒド
- (R)-2,3-Dihydroxypropanal [CAS]
(R)-2,3-ジヒドロキシプロパナール
互いに鏡像関係にある分子を鏡像異性体（エナンチオマー）という。鏡像異性体では互いに相対配置が同じだが、絶対配置が異なる。
1組の鏡像異性体の等量混合物をラセミ混合物という。ラセミ混合物には旋光性がない。
2 不斉中心を複数持つ化合物の立体化学
鏡像異性体でない立体異性体をジアステレオ異性体（ジアステレオマー）という。ジアステレオ異性体では互いの相対配置が異なる。
不斉中心を複数持つ化合物の立体配置は次のように表示する。
IUPACではそれぞれの不斉中心について絶対配置をR とS（位置番号と共に記す）によって示す。
相対配置は、最初に記される不斉中心の配置をR としたときの配置表示に星印を添える（R* とS*）か、名称の前にイタリック体の接頭辞（記号）rel-（relative の意）を置いて示す。
ラセミ混合物は、R* とS* の代わりに記号RS とSR を用いるか、名称の前にイタリック体の接頭辞（記号）rac-（racemic の意）を置いて示す。
CASでは相対配置をR* とS*で表す。最初に記される不斉中心を参照中心といい、絶対配置は、相対配置の表示をカッコで囲んだ前に、参照中心の絶対配置を添えて記す。不斉中心が3個以上のとき、必要な位置番号を添える。
複数の不斉中心をもつ化合物のラセミ混合物は、1996年までは相対配置に (±) を添えて表示したが、1997年からは相対配置のみが知られている化合物と同様に扱う。
- (2S,3R,4S)-2-Hydroxy-3,4-dimethylhexanoic acid [IUPAC]
(2S,3R,4S)-2-ヒドロキシ-3,4-ジメチルヘキサン酸
- [2S-(2R*,3S*,4R*)]-2-Hydroxy-3,4-dimethylhexanoic acid [CAS]
[2S-(2R*,3S*,4R*)]-2-ヒドロキシ-3,4-ジメチルヘキサン酸
- 鏡像異性体
- (2R,3S,4R)-2-Hydroxy-3,4-dimethylhexanoic acid [IUPAC]
(2R,3S,4R)-2-ヒドロキシ-3,4-ジメチルヘキサン酸
- [2R-(2R*,3S*,4R*)]-2-Hydroxy-3,4-dimethylhexanoic acid
[2R-(2R*,3S*,4R*)]-2-ヒドロキシ-3,4-ジメチルヘキサン酸
- 相対配置
- (2R*,3S*,4R*)-2-Hydroxy-3,4-dimethylhexanoic acid [IUPAC]
(2R*,3S*,4R*)-2-ヒドロキシ-3,4-ジメチルヘキサン酸
- rel-(2R,3S,4R)-2-Hydroxy-3,4-dimethylhexanoic acid [IUPAC]
rel-(2R,3S,4R)-2-ヒドロキシ-3,4-ジメチルヘキサン酸
- (2R*,3S*,4R*)-2-Hydroxy-3,4-dimethylhexanoic acid [CAS]
(2R*,3S*,4R*)-2-ヒドロキシ-3,4-ジメチルヘキサン酸
- ラセミ混合物
- (2RS,3SR,4RS)-2-Hydroxy-3,4-dimethylhexanoic acid [IUPAC]
(2RS,3SR,4RS)-2-ヒドロキシ-3,4-ジメチルヘキサン酸
- rac-(2R,3S,4R)-2-Hydroxy-3,4-dimethylhexanoic acid [IUPAC]
rac-(2R,3S,4R)-2-ヒドロキシ-3,4-ジメチルヘキサン酸
- (2R*,3S*,4R*)-(±)-2-Hydroxy-3,4-dimethylhexanoic acid [CAS]
(2R*,3S*,4R*)-(±)-2-ヒドロキシ-3,4-ジメチルヘキサン酸
IUPACでは、不斉中心がエステルなど異なる単語で示される部分の上にあるときは、それぞれの語の前に記す。
CASでは、不斉中心が2個のときは位置番号は使わず、順位法則で優先順位の高い基に結合した不斉中心を参照中心として、その相対配置は、like 配置に対して (R*,R*) を、unlike 配置に対して (R*,S*) を用いる。
- (2S,3S)-3-Chlorobutan-2-ol [IUPAC]
(2S,3S)-3-クロロブタン-2-オール
- [S-(R*,R*)]-3-Chloro-2-butanol [CAS]
[S-(R*,R*)]-3-クロロ-2-ブタノール
- (R)-sec-Butyl (S)-2-nitropropanoate [IUPAC]
(S)-2-ニトロプロパン酸=(R)-sec-ブチル
- [R-(R*,S*)]-1-Methylpropyl 2-nitropropanoate [CAS]
[R-(R*,S*)]-1-メチルプロピル=2-ニトロプロパノアート
- Propanoic acid, 2-nitro-, 1-methylpropyl ester, [R-(R*,S*)]- [CAS倒置名]
プロパン酸, 2-ニトロ-, 1-メチルプロピル=エステル, [R-(R*,S*)]-
- ※CAS名で参照中心となる不斉中心は、この例では酸素原子に結合しているアルキル基上のそれであって、ニトロ基に結合している母体上のそれではない。
- ※R とS の表示は全体の化合物の構造に基づいて決まるので、例えばsec-ブチル基がこのエステルと同じ配置でも、常にR と表示されるとは限らない。
3 単環式化合物の立体化学
不斉中心が1個のみある単環式化合物では、IUPACでもCASでも、1 で述べた通り、(R) または (S) を名称の前に置いて立体化学を記す。
不斉中心がちょうど2個、単環上にのみにある環式化合物では、紛らわしくなければcis またはtrans を名称の前に置いて立体化学を記す。
IUPACでは単環または縮合環の2個の骨格原子が、それぞれ置換基を1個のみ持つ場合に限って用いる。また、絶対配置はR とS（位置番号と共に記す）によって示す。
CASでは、員数が8までで、内部スピロ原子（オルト縮合による自由でないスピロ原子）を持たず、両方の不斉中心を含む単環が設定できる場合に用いられる（縮合環、ビシクロ環、スピロアルカンでも適切なら可）。
1個の骨格原子に2個の環外置換基がある場合は、順位法則で優位なもの同士を比べて決める。また、参照中心として位置番号の小さい不斉中心を選び、その絶対配置をR とS（位置番号と共に記す）によって示すことによって全体の絶対配置を表示する。
- cis-Decahydronaphthalene [IUPAC/CAS]
cis-デカヒドロナフタレン
相対配置
- trans-2-Chlorocyclohexan-1-ol [IUPAC]
trans-2-クロロシクロヘキサン-1-オール
- (1R*,2S*)-2-Chlorocyclohexan-1-ol [IUPAC]
(1R*,2S*)-2-クロロシクロヘキサン-1-オール
- trans-2-Chlorocyclohexanol [CAS]
- trans-2-クロロシクロヘキサノール
- 絶対配置
- (1R,2S)-2-Chlorocyclohexan-1-ol [IUPAC]
(1R,2S)-2-クロロシクロヘキサン-1-オール
- (1R-trans)-2-Chlorocyclohexanol [CAS]
(1R-trans)-2-クロロシクロヘキサノール
IUPACでは、cis とtrans が不適切な場合の単環系に対する相対配置にr、c、t（それぞれ reference, cis, trans の意味）の表示を用いる。すなわち、位置番号最小の不斉中心上の主基（なければ順位法則で優位な置換基）の位置番号の後にハイフンで区切ってr と添え、他の不斉中心との相対配置を、順位法則で優位な置換基に関して、環平面の同じ側にあればc、反対側にあればt と表示する。番号付けに選択があれば、位置番号の小さい不斉中心から順に比較して最初に異なる点がcになるものを選ぶ。
CASでは、cis とtrans が不適切な場合の8員環までの単環系に対する配置にα、βの表示を用いる。すなわち、位置番号最小の不斉中心上の順位法則で優位な置換基のある側をα面とし、他の不斉中心との相対配置を、順位法則で優位な置換基に関して、環平面の同じ側にあればα、反対側にあればβと表示する。番号付けに選択があれば、位置番号の小さい不斉中心から順に比較して最初に異なる点がαになるものを選ぶ。
相対配置
- r-1,t-2,c-4-Trichlorocyclopentane [IUPAC]
r-1,t-2,c-4-トリクロロシクロペンタン
- (1R*,2R*)-1,2,4-Trichlorocyclopentane [IUPAC]
(1R*,2R*)-1,2,4-トリクロロシクロペンタン
- (1α,2β,4α)-1,2,4-Trichlorocyclopentane [CAS]
(1α,2β,4α)-1,2,4-トリクロロシクロペンタン
- 絶対配置
- (1R,2R)-1,2,4-Trichlorocyclopentane [IUPAC]
(1R,2R)-1,2,4-トリクロロシクロペンタン
- [1R-(1α,2β,4α)]-1,2,4-Trichlorocyclopentane [CAS]
[1R-(1α,2β,4α)]-1,2,4-トリクロロシクロペンタン
相対配置
- 1,t-3-Dichloro-3-ethylcyclohexane-r-1-carboxylic acid [IUPAC]
1,t-3-ジクロロ-3-エチルシクロヘキサン-r-1-カルボン酸
- (1R*,3S*)-1,3-Dichloro-3-ethylcyclohexane-1-carboxylic acid [IUPAC]
(1R*,3S*)-1,3-ジクロロ-3-エチルシクロヘキサン-1-カルボン酸
- cis-1,3-Dichloro-3-ethylcyclohexanecarboxylic acid [CAS]
cis-1,3-ジクロロ-3-エチルシクロヘキサンカルボン酸
- 絶対配置
- (1S,3R)-1,3-Dichloro-3-ethylcyclohexane-1-carboxylic acid [IUPAC]
(1S,3R)-1,3-ジクロロ-3-エチルシクロヘキサン-1-カルボン酸
- (1S-cis)-1,3-Dichloro-3-ethylcyclohexanecarboxylic acid [CAS]
(1S-cis)-1,3-ジクロロ-3-エチルシクロヘキサンカルボン酸
4 環系と置換基の両方に不斉中心がある化合物
環系と置換基の両方に不斉中心がある化合物では、次のようにする。
IUPACでは置換基の立体化学は、置換基名のすぐ前に記す。絶対配置にはそれぞれの不斉中心にR とS を、相対配置にはそれぞれの不斉中心にR* とS* を用いて表現する。
CASでは、名称の母体とは無関係に、環系を立体化学の表示についての母体骨格とし、側鎖の立体化学をカッコで囲んで記す。
環系中、最小位置番号の不斉中心を参照中心とし、環系に関する相対配置は適切ならα,βで表す（環上の不斉中心が1個しかないならR*,S*で表す）。側鎖の相対配置はR*,S* で表す。相対配置は参照中心がαおよびR であるとして求める。
- (1R,3R,5S)-1-[(S)-sec-Butoxy]-3-chloro-5-nitrocyclohexane [IUPAC]
(1R,3R,5S)-1-[(S)-sec-ブトキシ]-3-クロロ-5-ニトロシクロヘキサン
- [1R-[1α,3β(S*),5β]]-1-Chloro-3-(1-methylpropoxy)-5-nitrocyclohexane [CAS]
[1R-[1α,3β(S*),5β]]-1-クロロ-3-(1-メチルプロポキシ)-5-ニトロシクロヘキサン
- ※置換基名の違いにより番号付けが変わっている点に注意。
CASで、不斉中心が2個以上の環系またはスピロ環の構成環の上に存在するならば、立体化学表示の母体骨格としては、まず不斉中心が最多の骨格を選ぶ。不斉中心が同数なら優先性の高い骨格を選ぶ（つまり主基の存在は無関係）。
5 二環式化合物の立体化学
ビシクロ環の立体化学は次のように表示する。
IUPACでは、絶対配置にはそれぞれの不斉中心にR とS を、相対配置にはそれぞれの不斉中心にR* とS* を用いて表現する。
CASでは、bicyclo[X.Y.Z]..ane 骨格の立体化学が次の条件をすべて満たすとき、相対配置を記すためにendo, exoおよびsyn, anti を用いる。
(1) X ≧ Y ＞ Z ＞ 0（つまり Y ＝ Z または Z ＝ 0 は不可）。
(2) ビシクロ骨格以外の部分に不斉中心がない。
(3) 構成環が8員環かそれより小さい。
(4) 主橋 Z が主環 X-Y に対して cis の関係にある。
(5) 橋頭二重結合がない。
endo, exo は主環上の不斉中心に対して用いる。置換基（1個の不斉中心上に水素でない2個の環外置換基があれば順位法則で優位な置換基に関して考える）が主橋の反対側にあればendo、同じ側ならexoとする。
syn, anti は主橋上の不斉中心に対して用いる。置換基（1個の不斉中心上に水素でない2個の環外置換基があれば順位法則で優位な置換基に関して考える）が橋 X の側にあればsyn、反対側にあればanti とする。
複数の不斉中心があれば、endo, exoおよびsyn, anti は位置番号の順に記し（自動的にendo, exoはsyn, anti の前に記される）、それらの記号には位置番号は添えない。（橋頭原子を含め）最小位置番号の不斉中心を参照中心とする。絶対配置は、参照中心の絶対配置をR かS（これには位置番号を添える）を置くことによって表示する。
- (1R,3R,4R,7R)-3-Bromo-7-chloro-7-methylbicyclo[2.2.1]heptan-2-one [IUPAC]
(1R,3R,4R,7R)-3-ブロモ-7-クロロ-7-メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-オン
- [1R-(endo,anti)]-3-Bromo-7-chloro-7-methylbicyclo[2.2.1]heptan-2-one [CAS]
[1R-(endo,anti)]-3-ブロモ-7-クロロ-7-メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-オン
- 相対配置
- (1R*,3R*,4R*,7R*)-3-Bromo-7-chloro-7-methylbicyclo[2.2.1]heptan-2-one [IUPAC]
(1R*,3R*,4R*,7R*)-3-ブロモ-7-クロロ-7-メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-オン
- (endo,anti)-3-Bromo-7-chloro-7-methylbicyclo[2.2.1]heptan-2-one [CAS]
(endo,anti)-3-ブロモ-7-クロロ-7-メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-オン
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