ESTEREOQUÍMICA

Page 2:

• Los isómeros son moléculas que tienen la misma fórmula molecular pero diferente estructura

• Se clasifican en:

  • Isómeros estructurales

  • Estereoisómeros

Page 3:

• Isómeros Estructurales o Constitucionales

  • Muestran la misma fórmula molecular pero difieren en el orden en que están unidos los átomos.

  • Ejemplos de fórmulas y sus isómeros constitucionales:

    • C4H10

    • C5H12

    • C6H14

    • C6H12

Page 4:

• Isómeros Estructurales

• Difieren en la forma de unión de sus átomos

• Se clasifican en isómeros de:

  • Cadena

  • Posición

  • Función

Page 5:

• Isómero Estructural de Cadena

• Ejemplo: Pentano y 2-Metilbutano

• Ambos tienen fórmula C5H12

• El pentano es un alcano con cadena lineal

• El 2-Metilbutano presenta una ramificación

Page 6:

• Isómeros de Posición

• Ejemplo: 2-Pentanol y 3-Pentanol

• El grupo hidroxilo ocupa distinta posición en cada molécula

Page 7:

• Estereoisómeros

• Los átomos están conectados de igual manera en ambas moléculas

• Diferencia en la distinta orientación espacial de los átomos o grupos de átomos

• Se clasifican en:

  • Geométricos (cis-trans)

  • Enantiómeros

  • Diastereoisómeros

Page 9:

• La isomería cis-trans o geométrica es debida a la rotación restringida entorno a un enlace carbono-carbono

• Ejemplo: 2-buteno existen dos isómeros, llamados cis y trans

• Los compuestos cíclicos también presentan isomería geométrica

• Ejemplo: 1,2-dimetilciclohexano puede existir en forma de dos isómeros

Page 11:

• Quiralidad molecular y enantiómeros

• Una molécula es quiral cuando ella y su imagen en un espejo no son superponibles

• Un objeto es quiral si su imagen especular es diferente de la del objeto original

Page 13:

• La quiralidad está asociada a la presencia de carbonos asimétricos

• Un carbono asimétrico se une a cuatro sustituyentes diferentes

• Ejemplo: Bromocloroyodometano

• La relación entre una molécula y su imagen especular no superponible es de enantiómeros

Page 14:

• Para moléculas orgánicas simples, la presencia o no de quiralidad se puede determinar buscando un átomo de carbono con hibridación sp3 y que tenga los cuatro átomos o grupos de átomos unidos a él diferentes

Page 15:

• Enantiómeros son pares de compuestos que son imágenes especulares no superponibles

• Cuando una molécula es quiral, la molécula y su imagen en el espacio se dicen que son enantiómeros

• Los enantiómeros son imagen en el espejo uno de otro y que no se puedan sobreponer

Page 18:

• Átomo de carbono quiral, carbono asimétrico, centros quirales

• Un centro estereogénico es un átomo unido a varios otros átomos que tienen la propiedad de que si se intercambian dos de las uniones da lugar a diferentes estereoisómeros

• Para el caso del carbono, solo dos estereoisómeros se pueden formar intercambiando un par de átomos

• Si más de un centro estereogénico está presente, no se puede asegurar que la molécula es quiral sin examinarla como un todo

Page 19:

• Un compuesto quiral es aquel que tiene un átomo de carbono asimétrico

• Ejemplos: butan-2-ol, ácido láctico

Page 20:

• Un compuesto aquiral no tiene un átomo de carbono asimétrico

• Si tiene más de un carbono asimétrico, podría ser o no aquiral

• Un compuesto con un plano de simetría especular interno no puede ser quiral

Page 23:

• Nomenclatura R y S para determinar la configuración de los enantiómeros

Page 24:

• Se utiliza la nomenclatura R o S para diferenciar los enantiómeros

Page 25:

• Reglas de prioridad Cahn-Ingold-Prelog para determinar la configuración R o S de un isómero particular

Page 26:

• Asignar una prioridad a cada grupo enlazado al carbono asimétrico.

  • Observar el primer átomo del grupo, el átomo enlazado del carbono asimétrico.

  • Los átomos con números atómicos más altos reciben prioridad más alta.

  • Los isotopos más pesados tienen prioridad más alta.

Page 27:

• En caso de empate, utilizar los siguientes átomos a lo largo de la cadena de cada grupo como criterio de desempate.

• Tratar a los enlaces dobles y triples como si fueran un enlace hacia otro átomo de C.

Page 28:

• Utilizar una representación tridimensional o un modelo molecular.

• Poner el grupo de prioridad 4 en la parte de atrás y observar la molécula a lo largo del enlace del carbono asimétrico hacia el grupo de prioridad 4.

• Dibujar una flecha desde el grupo de prioridad 1, a través del segundo, hacia el tercero.

• Si la flecha va en el sentido de las agujas del reloj, el átomo de carbono asimétrico se conoce como (R).

• Si la flecha va en sentido contrario al de las agujas del reloj, el átomo de carbono quiral se conoce como (S).

• Asignar a cada enantiómero una configuración absoluta basada en la estructura tridimensional del carbono asimétrico.

Page 29:

• Nomenclatura Rys Alanina: enantiómeros O OH HO C2 c Sc. H 4 H CH3 NH 2 1 H2N CH3 3 (+) Alanina [a] +8.5° Alanina natural Alanina no natural

Page 30:

• Asignación de la Absoluta RyS Assigning (R) and (S) 10H 1 OH (R) (S) 3 C 4 H 2 C 4 OHC CHO CH3 2 3 Steps involved 1 OH a OH b OH C C C 3 2 OHC OHC OHC H H H 4 10H 10H C d (R) 3 C 4 3 C 4 H3C CHO CHO 2 2

Page 31:

• (b) H H CO2H HO2C CH3 OH 1 H 2 2 H 1 HO CO HO2O OH C CH3 CH3 3 3 R configuration S configuration -)-Lactic acid (+)-Lactic acid o

Page 32:

• La nomenclatura D-L

• Poseen actividad óptica y desvían el plano de la luz polarizada hacia la derecha o hacia la izquierda.

• Los giros dextrogiros son (+) o (d).

• Los giros levógiros son (–) o (l).

• Los enantiómeros giran el plano de la luz polarizada en direcciones opuestas, pero con magnitudes iguales.

• Una mezcla con la misma cantidad de + y – se denomina racémica.

Page 33:

• Luz Polarizada en un plano y Polarimetria

• +15° 0 -15° +30° -30° +45° -45°

• Lámpara de Filtro Filtro Celda con la Filtro etector sodio monocromador polarizante muestra analizador

Page 34:

• [α]25 D = α/c.l Giro específico

• Los giros dextrogiros son (+) o (d).

• Los giros levógiros son (–) o (l).

Page 35:

• Mezcla racémica

• Una mezcla racémica contiene cantidades 50% iguales de los dos enantiómeros.

Page 36:

• Proyecciones de Fisher

• Las representaciones de Fischer son útiles para ilustrar estructuras que contienen más de un estereocentro.

• Las líneas horizontales son uniones que se proyectan hacia afuera del plano del papel.

• Las líneas verticales son uniones que se proyectan hacia atrás del plano del papel.

Page 38:

• Proyecciones de Fisher

• La proyección de Fischer corresponde a la orientación de la molécula.

• Se acostumbra orientar la molécula de modo que la cadena de carbonos quede vertical con el carbono de número inferior en la parte superior.

• Si la molécula se voltea de modo que el hidrógeno quede atrás, se trata del isómero R.

Page 41:

• Cuando una molécula contiene dos centros de quiralidad, pueden haber cuatro combinaciones posibles.

• Las cuatro combinaciones posibles de estos dos centros de quiralidad son (2R, 3R), (2S, 3S), (2R, 3S), (2S,3R).

Page 42:

• Cuando la cadena de carbono está en forma vertical y los sustituyentes semejantes están en el mismo lado de la proyección de Fischer, la molécula se describe como eritro.

• Cuando los sustituyentes semejantes están en lados opuestos de la proyección de Fischer, la molécula se describe como treo.

• Los enantiómeros son estereoisómeros.

• Los diastereoisómeros no son superponibles pero tampoco son imagen especular uno del otro.

• Un compuesto meso es aquiral y tiene centros de quiralidad.

Page 44:

• Compuesto meso: compuesto aquiral que tiene centros de quiralidad.

• Los diastereoisómeros no son enantiómeros.

Page 45:

• Enantiomers:

  • CO2H HOC (nonsuperimposable C C mirror-image H3C OH HO CH3 stereoisomers)

  • (R)-Lactic acid

  • (S)-Lactic acid

• Diastereomers:

  • CO2H CO2H (nonsuperimposable H NH2 H NH2 non-mirror-image C C stereoisomers)

  • C C H OH HO H Configurational CH3 CH3 diastereomers

  • 2R,3R-2-Amino-3- hydroxybutanoic acid

  • 2R,3S-2-Amino-3- hydroxybutanoic acid

• Cis-trans diastereomers:

  • (substituents on same H3C H H3C CH3 side or opposite side of H CH3 and H H double bond or ring)

  • trans-1,3-Dimethyl- cis-1,3-Dimethyl- cyclopentane cyclopentane

Page 46:

• Resuelva los problemas de la pagina 179 y 180 de Carey fppt.com