フィッシャー投影式とニューマン投影式

質問

Fischer投影式とNewman投影式の関係(各置換基の対応)が、よくわかりません。

Fischer投影式では、縦軸（不斉炭素の結合）の、上下についている置換基は、紙面より裏側、
縦軸の左右についている置換基は、紙面より手前に向かって出ていますが、これをそのままニューマン投影式で表そうとすると、全てＹ字が二つ重なった状態の「重なり型」になってしまうように思うのですが、正しくはどう考えればいいのでしょうか？

つまり、Fischer投影式で左右に表されている手前向きの置換基は、Newman投影式のＹ字の上の二箇所（円の12時の方向を0度とすると時計回りに、それぞれ60度、300度の部分）に対応し、Fischer投影式の上下に表されている奥に向かう置換基はNewmanのＹ字の下の部分（同様に、180度の部分）に対応すると考えると、必ず重なり型になってしまうのでは？と考えました。

Fischer投影式で表されたものを、Newmanの「重なり型」ではなく、「ねじれ型」（antiかgauche？）として表すには（または逆にnewmanのねじれ型でかかれたものを、fischer型で表すには）、どう考えればいいのでしょうか？

図を書けないため、とてもわかりづらくてすみません。
説明がわかって頂けたか不安ですが、
よろしくお願いします！

回答No.3

shkwta · ベストアンサー

No.1です。事情はわかりました。

Newman投影式で書かれたものをFischer投影式にするのは常に可能です。というのは、酒石酸のように不斉炭素原子が２つある分子の場合、Newman投影式は光学異性と立体配座についての完全な情報を含んでいるからです。

逆に、Fischer投影式は光学異性の情報を含みますが、立体配座の情報は含んでいません。そのため、次のようなことになります。

(1)Newman投影式で書かれたものをFischer投影式に変換する場合

　Fischer投影式は、《立体配座は関係なく》《それぞれの炭素原子で》左右の結合が紙面の手前、上下の結合が紙面の向こうになるという関係を表わします。真ん中の、炭素原子間の結合が回転したからといって、Fischer投影式が変わるわけではありません。Fischer投影式は、もともと立体配座を表わしていないのだから、Fischer投影式を書くときに「回転させちゃっていいの？」と悩む必要はありません。遠慮なく回転させてください。

(2)Fischer投影式で書かれたものをNewman投影式に変換する場合

Fischer投影式では立体配座がわかりません。だから、ある立体配座を仮定してNewman投影式を書くことになります。Fischer投影式では常に重なり型に書きますが、Fischer投影式自体は、重なり型かねじれ型かなどを表わしているわけではありません。

分子によってはこの配座が安定というのがあるかもしれませんが、その判断を求められているのでないなら、適当に回転させた形で書けばよいと思います。これは出題の意図によるところなので、「ＯＨが重なる重なり型で書け」など指定があれば従うことになります。

お礼

回答ありがとうございます。
とても良くわかりました！！
Fischer投影式では立体配座を区別していないため、
Fischer←→Newmanのいずれの変換でも
回転させて問題ないということですね。
shkwtaさん、どうもありがとうございました。

回答No.2

yukimin387

しっかり理解されてるようですね。
Fisher投影式で表されたものを、単純にそのままNewman投影式に変換すると確かに重なり型になります。
ですから、その重なり型の構造を６０度なり１８０度なり回転してやればねじれ型になって解決すると思います。

まあ#1さんが書いているように使用目的が違うので無理に変換する必要はないと思います。

補足

なるほど、やはり、そのままだと重なり型なのですね。
それを、60度、80度と自由に回転してしまっていいのでしょうか。

ただ、１さんと２さんの回答を読んで
Fischer投影式とNewman投影式の
対応を考えることは（こういう問題があったのですが）
実際は、あまり必要ないことかもしれない
ということがわかりました。

回答No.1

shkwta

Fischer投影式とNewman投影式は使用目的が異なり、Fischer投影式で表わしたものをNewman投影式で表わすとか、その逆とかいうことはありません。

炭素原子についていえば、
・１個の炭素原子の周りの４つの置換基の位置関係を示すのがFischer投影式
・単結合で結ばれた２個の炭素原子の周りの計６つの結合の、回転による位置関係（立体配座）を示すのがNewman投影式
ということなので、一方を一方に置き換えることができません。

質問の意味を勘違いしていたら、あるいは、互いに変換ができるような特殊例であるなら、補足してください。また、できれば、具体的な物質を挙げてください。

補足

具体例を挙げます。
まず、
Fiscer投影式で書かれた酒石酸を、Newman投影式で書く場合です。

また、
2-bromo-3-chloro-butane-2,3-diol（？）
（問題は図で書かれているので名称は自分で考えたので
あっているか自信がありません。ブタンの2位の炭素につく２つのＨがBrとOHそれぞれ一つづつに、3位の炭素についている２つのＨがClとOHそれぞれ一つずつに置換したものです。
これがNewman投影式で書かれたものを
Fischer投影式で書くという問題をやっていて
よくわからず、困っています。よろしくお願いします。