Majoritatea chimiștilor pot enumera articolele care le-au modelat viața. Pentru mulți dintre noi, unul dintre cele mai relevante sunt regulile de prioritate Cahn-Ingold-Prelog (CIP) din 1966. Articolul are un număr impresionant de citări, dar la fel de importantă este stabilitatea popularității sale: utilitatea sa practică a făcut ca el să fie folosit în continuare de generații de chimiști din întreaga lume.
Regulele CIP ne oferă un instrument simplu pentru a descrie fără ambiguitate stereocentrele și, ca atare, este o parte vitală a nomenclaturii noastre riguroase pentru molecule. Cu toate acestea, regulile sunt în urma unor evoluții din chimie și, în special, atunci când vine vorba de specii supramoleculare.
Legătura chimică covalentă este adesea considerată a fi baza regulilor CIP, dar interacțiunile necovalente care sunt atât de vitale pentru chimia supramoleculară dau naștere, de asemenea, la centre stereogene. În mod clar, regulile pot fi îmbunătățite, dar ar trebui, de asemenea, să fim atenți să nu complicăm inutil ceva care funcționează remarcabil de bine.
Regula existentă include perechile singuratice – în 2004, Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată (Iupac) le-a integrat în ceea ce privește tratamentul sistemelor tetraedrice care au o pereche de electroni: „o pereche singuratică de electroni pe un atom, cum ar fi azotul sau sulful, are numărul atomic fictiv de zero. Prin urmare, este clasat mai jos decât un atom de hidrogen”. Prin urmare, propunem o altă extindere simplă a regulilor de prioritate pentru a rezolva problema interacțiunilor necovalente.
Sistemul propus de noi
Pentru interacțiunile care implică perechi singuratice, propunem ca perechii singuratice coordonate să i se atribuie un număr atomic fictiv între 0 și 1 (cu alte cuvinte, mai mare decât o pereche singuratică necoordonată, dar mai mic decât un atom de hidrogen). În cazul în care există mai mult de o pereche singuratică coordonată, acestea sunt ordonate de ligand conform regulilor clasice CIP.
Exemplele de mai sus arată cum ar fi acordată prioritatea (urmând liniile și numerele roșii) folosind modificările propuse la regulile CIP
Pentru interacțiunile care implică atomi (de exemplu, atomii de H ca parte a legăturilor de hidrogen), atribuirea se realizează prin aceleași reguli ca și cele aplicate centrelor stereogene; astfel, legătura de hidrogen sau o altă interacțiune necovalentă are o prioritate mai mare decât hidrogenul, iar legăturile necovalente sunt ierarhizate în funcție de numărul atomic al ligandului (de la cel mai mare la cel mai mic).
Sunt prezentate mai sus două exemple simple, cu săgeți și numere pentru a indica ordinea de prioritate. În primul (complecși CH3OH:HF), perechea singuratică coordonatoare de pe metanol are o prioritate intermediară între perechea singuratică necoordonatoare (îndreptată spre spate) și atomul de hidrogen; în cel de-al doilea (complecși CH3NH2:NH3:OH2), hidrogenul coordonat la oxigen are o prioritate mai mare decât cel coordonat la azot. Amândoi sunt mai prioritari decât perechea singuratică (îndreptată spre spate), dar mai puțin prioritari decât grupul metil.
Denumirea corectă a unui compus înseamnă să conștientizezi că s-a creat un centru stereogenic și să te întrebi despre originea chiralității; în plus, prezența unui al doilea centru stereogenic, supramolecular, duce la diastereomerie ascunsă. Acest sistem simplu ne permite să descriem clar structurile supramoleculare și să îmbunătățim în continuare limbajul chimiei.
.