05 estereoquimica
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Estructura y clasificación de los compuestos orgánicos
Aldehído
Haluro de acilo
o Haluro de ácido
Nitrilo
Nitroalcano
Haluro de alquilo
Anhídrido de ácido
Ester
Tiol
Eter
Epóxido
ESTEREOQUIMICA
El arreglo de los átomos en el espacio;
Isómeros
Son compuestos no idénticos que poseen la misma fórmula molecular
ISOMEROS CONFORMACIONALES
Isómeros Cis-Trans
Los compuestos no quirales tienen imágenes especulares que se sobreponen
Los compuestos quirales tienen imágenes especularesque NO se sobreponen
Enantiómeros
Son moléculas cuyas imágenes especulares no se sobreponen
Los enantiómeros tienen las mismas propiedades físicas y químicas (puntos de fusión y ebullición, calor de combustión, etc.), excepto por la interacción con el plano de la luz polarizada o con otras moléculas quirales (reactivos, disolventes, catalizadores, etc).
Dibujando enantiómerosFórmulas en perspectiva
Proyecciones de FischerNo sacarlas del plano del papel
Un estereocentro (centro estereogénico) es un átomo en el cual, el cambio de dos de sus grupos produce un estereoisómero
Nombrando Enantiómeros
Ordena los grupos (átomos) unidos al centro quiral
Sistema de nomenclatura R,S
Ordena el grupo de menor prioridad (4) lo má alejado de tí
Sentido las manecillas del reloj = Configuración R
En contra de las manecillas del reloj = Configuración S
Nombre de las proyecciones de perspectiva
1
23
4
1. Ordene los grupos unidos al carbono asimétrico en orden de prioridades
2. Si el grupo o átomo con la más baja prioridad esta unido por la cuña punteada, se busca el orden a favor o en contra de las manecillas del reloj
3. Si es necesario, se rota la molécula hasta que el grupo de menor prioridad quede hacia atrás
Sentido las manecillas del reloj = Configuración R (rectus)
En contra de las manecillas del reloj = Configuración S (sinester)
1.- Si los cuatro átomos unidos al centro de quiralidad son diferentes, la prioridad depende del número atómico
SO3HH
I
Cl
BrH3C
D
H
1
3
2
4
3
1
4
2
2.- Si los cuatro átomos unidos al centro de quiralidad son iguales, la prioridad depende del número atómico de los átomos unidos a ellos
CH2CH3H3C
H
Cl
4
2
1
3H
C
H
H
H
C
H
C
2.- Cuando aparece un doble o triple enlace, ambos átomos se consideran como duplicados o triplicados
OHH
CH2OH
C O
H
3
1
2
4
H
C OH
C O
O C
C N
N
C NH
N C
C
Nombrando las proyecciones de Fischer
1. Ordena los grupos o átomos unidos al carbono asimétrico y dibuja una flecha desde la prioridad más alta a la más baja
Cl
H
CH2CH2CH3CH3CH2 (R)-3-clorohexano
2. Si el enlace con la menor prioridad esta en horizontal, el Nombre es el opuesto a la dirección de la flecha
CH3
CH2CH3
OHH (S)-2-butanol
3. La flecha puede ir del grupo 1 al 2, pasando por 4, pero no por el grupo 3
CO2H
OH
CH3H
(S)-ácido láctico
Los compuestos quirales son ópticamente activos; ellos rotan el plano de la luz polarizada
Manecillas reloj (+), En contra (-)
Diferente de la configuración R,S
Un compuesto NO quiral NO desvía el plano de la luz polarizada
Prisma de Nicol (CaCO3)
Manecillas reloj (+): Dextrógiro
En contra manecillas (-): Levógiro
Un polarímetro mide el grado de rotación de la luz polarizada por un compuesto
Rotación observada (a)
lxc
=Τλ
T es la temp en °C
es la longitud de onda
Es la rotación medida en grados
l es la longitud de la celda en decímetros
c es la concentración en g/mL
[ ] rotationspecificT =
Cada compuesto ópticamente activo tiene un rotación específica
Una mezcla racémica, contiene cantidades iguales de los dos enantiómeros y es ópticamente inactiva
Pureza óptica = rotación específica observada
Rotación específica del enantiómero puro
exceso enantiomérico= (%)
% del isómero mayoritario- % del isómero minoritario
100 (Cantidad del compuesto en exceso)
Cantidad total de la mezcla)
1. Given that (R)-2-bromobutane has a specific rotation of -23.1o , what is the specific rotation of (S)-2-bromobutane ?
2. Using the data from Qu1, what is the optical purity and %
composition of a mixture of (R)- and (S)-2-bromobutane whose specific rotation was found to be +18.4o ?
3. What about a mixture whose specific rotation was found to be - 9.2o ?
Isómeros con más de un carbono quiral: Se pueden obtener un máximo de 2n estereoisomeros
CH3CHCHCH3
Cl OH
* *
Diasterómeros son estereoisómeros que NO son imágenes especulares
Identificación de Carbonos Asimétricos en Compuestos Cíclicos
H
CH3
H
Br*
*Estos dos gruposson diferentes
H
CH3
H
Br
H
Br
CH3
H
H
CH3
H
Br
CH3
H
H
Br
cis-1-bromo-3-metilciclohexano trans-1-bromo-3-metilciclohexano
Compuestos Meso
Tienen dos o más carbonos asimétricos y un plano de simetría
No son moléculas quirales
Cualquier confórmero de un compuesto que posea un plano de simetría, no será quiral
plano desimetría
plano desimetría
Nomeclatura R o S de compuestos con más de un centro estereogénico
Mezcla racémica: mezcla a partes iguales de los dos enantiómeros
50 % 50 %
Resolución de una Mezcla Racémica
(R)-ácido (S)-ácidoenantiómeros
(S)-base(R,S)-sal (S,S)-sal
diastereómero
(R,S)-sal (S,S)-sal
HCl HCl
(S)-baseH+
+(R)-ácido
(S)-baseH+
+(S)-ácido
Discriminación de Enantiómeros por Moléculas Biológicas
Terminología Asociada con Estereoquímica
Hidrógeno pro-R
Hidrógeno pro-S
Hidrógenos enantiotópicos tienen la misma reactividad Química y no pueden ser distinguidos por agentes no quirales
Sin embargo, no son químicamente equivalente frente a reactivos quirales
Hidrógenos Diastereotópicos no tienen la misma reactividad frente a reactivos no quirales
Otros átomos diferentes de carbono también pueden ser asimétricos
N+CH3CH2CH2 CH2CH3
H
CH3
N+CH2CH2CH3CH3CH2
H
CH3
Br- Br-
O
POCH2CH3
H
O
PCH3CH2O OCH3
HCH3O
Inversión de las Aminas
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