12. estereoisomería.ppt

8/16/2019 12. Estereoisomería.ppt

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Estereoisomería

Mg. Quím. Lizardo Visitación F



IsómerosSon compuestos que tienen la mismafórmula molecular pero que no sonidénticos. ueden ser de dos tipos!Isómeros constitucionales "estereoisómeros.



#lasi$cación



Isómeros constitucionales%ifieren en la forma como sus &tomos est&nconectados. por e'emplo( el etanol " el

dimetil éter son isómeros constitutionales.# ) * +,

etanol dimetil éter

CH 3CH 2OH CH3OCH

3



EstereoisómerosSon isómeros donde los &tomos est&nconectados de la misma forma.Los estereoisomeros -tam ién llamadosisómeros con$guracionales/ di$eren en la formacomo se arreglan los &tomos en el espacio.Los estereoisomeros son diferentes compuestosque no pueden intercon0ertirse( por lo tantopueden separarse.E1isten dos tipos de Estereoisomeros! isómerosgeométricos cis 2 trans( " los isómeros quetienen centros quirales.



Isómeros #is 3 4rans5esultan de una rotación restringidaocasionada por un do le enlace o unaestructura cíclica.



Isómeros cis 3 trans

cis-1-bromo-3-clorocicloutanotrans-1-bromo-3-clorocicloutano



QuiralidadQuiralidad pro0iene de la pala ragriega #6iral que signi$ca manoLa quiralidad es una propiedad deun o 'eto entero.7n o 'eto quiral tiene una imagenespecular no superponi le



, 'etos quirales

quiral no quiral



Importancia de la enantioselecti0idad en los medicamentos

"Durante su embarazo, a mi madre le recetaron talidomida contralos mareos matutinos. Mi madre tomó talidomida dos veces, doscucharaditas de té en total. La talidomida fue la causa de misdiscapacidades congénitas, por las que he necesitado 3operaciones en toda mi vida ! he pasado unos ocho a os en el

hospital antes de cumplir los #$, en una ciudad distinta a la queviv%an mis padres".



, 'etos Quirales



#ar onos asimétricos " centros

quirales7n car ono asimétrico es un &tomode car ono que est& enlazado concuatro diferentes grupos.

#ar ono asimétrico



#ar onos asimétricos " centros

quiralesor e'emplo( el 83octanol presentaun car ono asimétrico de ido a que

est& enlazado a *( ,*( " otrosgrupos 5 /.

4-octanol 2-bromobutano 2,4-dimetilhexano



Isómeros con un car ono

asimétrico7n compuesto con un car onoasimétrico( como el )3

romo utano( puede e1istir comodos diferentes estereoisómeros.Los dos isómeros son an&logos a la

mano derec6a " la izquierdaLas im&genes especulares no sonsuperponi les



Enantiómeros

Enantiómeros La misma molécula



ropiedades de los

Enantioméros



9omenclatura 5( S de

enantiómeros,rdenar los grupos enlazadosalrededor del car ono asimétricoen orden a la prioridad.La prioridad se asa en el n:meroatómico.

Este es el de ma"or prioridad

Este es el de menor prioridad




enantiómeros,rientar la molécula de tal forma que elgrupo -o &tomo/ con la m&s a'a prioridad

-8/ este en la parte a'a.Luego di u'ar una ;ec6a imaginaria desdeel grupo con m&s alta prioridad -</ 6astael grupo con la siguiente prioridad -)/. Si

la ;ec6a sigue el sentido 6orario entonceses 5. =rig6t>. Si la ;ec6a sigue el sentidoanti6orario entonces es S -sinister/.




enantiómerosSentido horario =

Confguración R




enantiómeros



ro"ección Fis6er



7na molécula con n estereocentros tiene un m&1imo de 2 n estereoisómeros .

Moléculas con m&s de un centroquiral



E'ercicio! %eterminar el n:mero deestereoisómeros de las aldo6e1osas( 6idratos de

car ono o az:cares de seis &tomos de car ono( defórmula general # +* <) , +!

*,#* ) 3#*,*3#*,*3#*,*3#*,*3#*,

#onstruir los diagramas de Fisc6er " esta lecer lasrelaciones de enantiomería " disatereoisomería

correspondientes



%3-?/3@losa&&&& p.f. <8AB

%3-?/3@ltrosa'&&& p.f. <D B

%3-?/3 lucosa&'&& p.f. <G8B

%3-?/3Manosa''&&

p.f. < +B

%3-3/3 ulosa&&'&

%3-3/3Idosa

'&'& %3-?/3 alactosa&''& p.f. <+HB

%3-?/34alosa'''& p.f. < 8B

@ estos A diastereoisómeros naturales 6a" que a adir los A enantioméros correspondientes -sintetizados enel la oratorio/



J or qué en el caso del &cido tart&rico -&cido)( 3di6idro1i utanodioico/( con dosestereocentros( sólo se producen tresestereoisómerosK

(+)-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

! "O#$! $%&O



7na orma meso es un compuesto que contiene dos o m&s estereocentros "es superponi le con su imagen especular.

Los compuesto meso contienen un plano de simetría que di0ide la molécula endos( de tal forma que una mitad es la imagen especular de la otra



@cti0idad pticaLos enantiómeros tienen muc6aspropiedades iguales. 7na de las

propiedades diferentes de losenantiómeros es la capacidad de6acer rotar la luz polarizada



@cti0idad ptica



@cti0idadptica



@cti0idad ptica



@cti0idad ptica

#on el $n de poder comparar la magnitud de la acti0idad óptica dediferentes sustancias( se de$ne el término de rotación específca - α N/ que corresponde al &ngulo( e1presado en grados( que se

des0ía el plano de la luz polarizada cuando un 6az de éstaatra0iesa < dm de una disolución cu"a concentración es de < gOmL(



ro lemas7na solución de D(G g de -3/3epinefrinadisueltos en <D mL de *#l diluido se colocó enun polarímetro de )D cm " utililando la línea %del sodio( se encontró una rotación de 3GB a)GB #. #alcular la rotación especí$ca de la-?/3epinefrina.

En un polarímetro o ser0amos que la rotaciónen sentido anti6orario es de H(8<B para )gramos de un compuesto en ) ml de

disol0ente( usando una celda de 8DD mm.)G



@cción de las moléculas

aquirales " quirales ante laluz polarizada



5esolución Enantiomérica



ure!a ó"tica #$ %&%'La pureza óptica est& relacionada con las mezclas parcialmenteracémicas " determina qué porcenta'e de uno de los enantiómerosest& en e1ceso( en relación con la mezcla racémica.

ara mezclas de pares de enantiómeros( de acuerdo con lacomposición( la mezcla puede o no tener acti0idad óptica. @sí( pore'emplo( sea una mezcla de los enantiómeros #('-) " #-'-) ( conma"or proporción de #('-) ( la rotación óptica puede e1presarse!

α o s. P α o s. -?/3@ ? α o s. -3/3@

Como* + α -?/3@ P 3 +α -3/3@or tanto* α o s.P +α -?/3@ %l%C#('-) ( + α -3/3@ % l%C#-'-)

α o s. P +α -?/3@ %#C)#(' - C#-'-) '% l



Si a la mezcla de un par de enantiómeros se le considera comoun compuesto :nico( se o ser0aría que la rotación especi$cade esa mezcla no correspondería a la rotación especí$ca de unenantiómero puro sería en 0alor a soluto menor( " se ledenomina rotación especí$ca o ser0ada( siendo proporcional alporcenta'e del enantiómero que se encontraría en e1ceso.

'.O. =C !(+) - C !(-)

C !(+) + C !(-)x 100 %

A(+)'.O. = x 100 %

[α ] .

[α ]puro (exceso)

%onde! # )#-' ! concentración del enantiómero le0ógiro # )#(' ! concentración del enantiómero

de1trógiroα *.[α ] . =

l C t ta,

C !(+)

+ C !(-)C t ta, =

ure!a ó"tica #$ %&%'



% P.O. Composición porcentualde la mezcla

Composición porcentual dela mezcla

100 % (+) 100 % (+) Es el enantiómero (+) puro

80 % (+) 90 % (+) y 10 % (-) Mezcla parcialmente racémicacon exceso del enatiómero (+)

0 % (+) ! % (+) y " % (-) Mezcla parcialmente racémicacon exceso del enatiómero (+)

"0% (-) #0 % (-) y $0 % (+) Mezcla parcialmente racémicacon exceso del enatiómero (-)

0 % (+) 100 % (-) Es el enantiómero (-) puro

#omposición porcentual " purezaóptica.



5,RLEM@S#alcular la pureza óptica( e1ceso enantiomérico( "composición centesimal del enantiómero -?/( si una mezclade enantiómeros presenta una rotación especí$ca de? (G+B( siendo la rotación del enantiómero puro ?)8( B.7na disolución acuosa conteniendo <D g de fructosaópticamente pura se dilu"ó 6asta GDD mL con agua " secolocó en un tu o polarimétro de )D cm de largo. La

rotación óptica medida fue de 3G.)B . Si esta disolución semezcla con GDD mL de una disolución que contu0iese Ggramos de fructosa racémica. J#u&l sería la rotaciónespecí$ca de la mezcla resultanteK Jcu&l sería la purezaópticaK



roblemas de rotación ó"ticaEl colesterol cuando se aisla de fuentesnaturales( es un :nico enantiómero. La rotacióno ser0ada de D( gramos de muestra decolesterol en <G mL de cloroformo en un tu ode muestro de un polarímetro de <D cm es3D( AB. #alcular la rotación especí$ca delcolesterol de1trógiro.Se preparó una muestra de colesterol sintéticoque tenía una rotación α N%)DP 3< B. %eterminela composición centesimal " la .,. delcolesterol sintético.



@plicaciones Rioquímicas

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