Tipos de isómeros.

Entre los estereoisómeros hay enantiómeros, que son imágenes especulares, no superponibles y diastereómeros no son imágenes especulares uno de otro. Los diastereómeros se encuentran en compuestos con dos o más átomos de carbono quirales en la molécula.

Moléculas con más de un centro quiral.

Si una molécula tiene un único carbono quiral, sólo puede existir un

par de enantiómeros.

Si tiene dos carbonos quirales tiene un máximo de cuatro

estereoisómeros (dos pares de enantiómeros).

En general, una molécula con n carbonos quirales tiene un número

máximo de 2n estereoisómeros posibles.

Por ejemplo, el 3-bromo-2-butanol tiene dos carbonos quirales, por lo

tanto, se esperaría 4 estereoisómeros.

*CH3 CH

OH

CH CH3

Br

*

C

C

HO CH3

CH3Br

H

H

C

C

OHH3C

H3C Br

H

H

C

C

HO CH3

CH3H

H

Br

C

C

OHH3C

H3C H

H

Br

Flechas horizontales: enantiómeros

Flechas verticales y oblicuas: diastereoisómeros

Los estereoisómeros que no son imágenes especulares se denominan DIASTEREOISÓMEROS

(2S, 3R) (2R, 3S)

(2S, 3S) (2R, 3R)

Una molécula con n estereocentros tiene un máximo de 2n estereoisómeros.

Moléculas con más de un centro quiral

Moléculas con más de un centro quiral. Acido 2-amino-3-hidroxibutanoico.

Enantiómeros

Diasteroisómeros

Moléculas con más de un centro quiral.

1-bromo-2-chlorocyclopropane

¿Por qué en el caso del ácido tartárico (ácido 2,3-dihidroxibutanodioico), con dos estereocentros, sólo se producen tres estereoisómeros?

(+)-tartaric acid: [α]D = +12º m.p. 170 ºC

(–)-tartaric acid: [α]D = –12º m.p. 170 ºC

meso-tartaric acid: [α]D = 0º m.p. 140 ºC

LA FORMA MESO

El 2,3-dibromobutano, ejemplo de un compuesto que tiene menos de 2n estereoisómeros, tiene dos carbonos asimétricos, C2 y C3, por lo que la regla 2n predice un máximo de cuatro estereoisómeros. Las cuatro permutaciones de las configuraciones (R) y (S) en C2 y C3 se representan a continuación.

Compuestos meso.

Compuestos meso.

(+)-tartaric acid: [α]D = +12º m.p. 170 ºC

(–)-tartaric acid: [α]D = –12º m.p. 170 ºC

meso-tartaric acid: [α]D = 0º m.p. 140 ºC

•Una forma meso es un compuesto que contiene dos o más estereocentros y es superponible con su imagen especular. •Los compuesto meso contienen un plano de simetría que divide la molécula en dos, de tal forma que una mitad es la imagen especular de la otra

Compuestos meso.

Compuestos meso.

Ciclohexanos Disustituidos

Plano de simetría (entre C1 y C4) Plano de simetría (entre C2 y C5)

Ciclohexano Disustituidos, Aquirales, 1,1- y cis- 1,3- poseen elemento simetría

Ciclohexanos Disustituidos

Plano de simetría (entre C1 y C4) Plano de simetría (entre C1 y C4)

Ciclohexano Disustituidos, Aquirales, cis y trnas -1,4- hay elemento simetría

Ciclohexanos Disustituidos

No hay Plano de simetría

Ciclohexano disustituidos, Quirales, trans-1,3-sust. no hay elemento simetría

Enantiómeros

No hay Plano de simetría

Ciclohexano Disustituido, Quirales, 1,2 - no hay elemento simetría

Enantiómeros

Compuestos quirales. Ciclohexanos Disustituidos

Compuestos Aquirales. Ciclohexanos Disustituidos

Ciclohexano Disustituido cis-1,2- son Opticamnete inactivo, hay racemización

Ciclos Disustituidos Aquirales vs Quirales.

Moléculas disimétricas.

los términos eritro y treo se utilizan con moléculas disimétricas, cuyos extremos son diferentes

Los términos meso y (+), (-), o (d),(l) se suelen utilizar con moléculas que poseen extremos iguales.

Otros sistemas de Nomenclatura. Configuraciones D y L de los azúcares

(R) (S)

D y L son enantiómeros.

La familia D de las aldosas Todos estos azúcares son

naturales, excepto la

treosa, lixoxa, alosa y gulosa.

Clasificación de los monosacáridos

• A los azúcares con un grupo aldehído se les denomina aldosas y a los que tienen un grupo cetona, cetosas.

• La mayor parte de las cetosas tienen el grupo centona en C2, segundo átomo de carbono de la cadena.

Clasificación de los monosacáridos

Un azúcar generalmente tienen entre tres y siete átomos de carbono, denominándose triosa (tres carbonos), tetrosa (cuatro carbonos), pentosa (cinco carbonos), hexosa (seis carbonos) y heptosa (siete carbonos).

Los azúcares que sólo difieren en la estereoquímica de un carbono se denominan epímeros y el átomo de carbono cuya configuración es opuesta generalmente se especifica.

Si no se especifica el número de carbonos, se asume que es un C2.

Epímeros.

Conformaciones de la glucosa.

La glucosa se presenta, casi completamente, en la forma hemiacetálica cíclica.

La proyección de Haworth se utiliza mucho para representar los hemiacetales, aunque puede dar la impresión de que el anillo es plano. La conformación de silla es más real

Anómeros de la glucosa En el anómero α, el grupo hidroxilo del carbono anomérico (hemiacetal) está hacia abajo (axial) y en el anómero β hacia arriba (ecuatorial). El anómero β de la glucosa tiene todos sus sustituyentes en posiciones ecuatoriales.

El carbono hemiacetal se denomina carbono anomérico, que se identifica con facilidad como el único átomo de carbono unido a dos oxígenos.

Mutarrotación. Una solución acuosa de D-glucosa contiene una mezcla en equilibrio de α-D-glucopiranosa, β-D-glucopiranosa, y un intermedio de cadena abierta. La cristalización por debajo de 98°C da el anómero alfa y la cristalización por encima de 98°C da el anómero beta.

Repulsión eletrostática

Otros Elementos Quirales.

Aquiralidad debido a la inversión del Nitrógeno sp3

Al contrario que las aminas, las sales de amonio cuaternario, con cuatro sustituyentes distintos sobre el átomo de nitrógeno, no pueden interconvertirse y por tanto son ópticamente activas.