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