Ing. Roque Castillo rocas.qq214@gmail.com

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Unidad IV – Estereoisomería Parte A

Química Orgánica QQ- 214

REVISION DE ISOMERISMO

Isómeros (griego isos y meros, “de

las mismas partes”)

Constitucionales Misma fórmula pero

diferente constitución (Diferente conectividad)

Estereoisómeros Misma fórmula y

constitución pero diferente arreglo en el espacio (Misma conectividad)

Enantiómeros (Imágenes en el espejo)

Diastereómeros (Imágenes no especulares)

Introducción a Estereoisomería Quiralidad • Todo objeto puede ser visto en el espejo, revelando

su imagen especular.

• Objetos, como las manos, que son imágenes que no pueden ser superpuestas, se les llama objetos quirales. Quiral viene del griego cheir, que significa mano.

• Todo objeto tridimensional puede ser clasificado como quiral o aquiral.

Introducción a Estereoisomería

Objeto aquiral Objeto quiral Imágenes Superponibles Imágenes NO Superponibles

Centros Quirales La fuente mas común de quiralidad molecular es la presencia de un átomo de carbono soportando cuatro grupos diferentes. Hay dos formas diferentes de arreglar los cuatro grupos alrededor del carbono central. Estos dos arreglos son imágenes no-superponibles especulares.

Centros Quirales En 1996, la IUPAC recomendó que el carbono tetraédrico, que soportaba cuatro grupos diferentes fuera llamado centro de quiralidad. Muchos otros nombres usados en común incluyen centro quiral, estereocentro, centro esterogénico y centro asimétrico.

Ejercicio El Propoxifeno, vendido bajo la marca registrada DarvonTM, es una analgésico y un antitusivo (supresor de la tos). Identifique todos los centros de quiralidad en la molécula:

Repuesta - Ejercicio El Propoxifeno, vendido bajo la marca registrada DarvonTM, es una analgésico y un antitusivo (supresor de la tos). Identifique todos los centros de quiralidad en la molécula:

Enantiómeros Cuando un compuesto es quiral, este tendrá una imagen de espejo no-superponible, llamada enatiómero (de la palabra griega que significa opuesto) . El compuesto y su imagen especular se dicen que son enantiómeros. Cuando dos niños son gemelos, cada uno es el gemelo del otro. Similarmente, cuando dos compuestos es un par de enantiómeros, cada compuesto se dice que es enamtiómero del otro. Un centro de quiralidad de un compuesto tendrá exactamente un enantiómero, nunca más de uno o menos de uno.

Enantiómeros La forma más fácil de dibujar los enantiómeros, es colocar una espejo detrás de la molécula, porque el esquelo es dibujado exactamente de la misma forma, solo que las cuñas pasan a ser guiones, y todos los guiones, se convierten en cuñas. Cada aspecto de la molécula es dibujada en la misma forma.

Ejercicio

Dibuje el enantiómero de la siguiente estructura:

Albuterol (vendido bajo la marca registrada Ventolin TM)

Es un broncodilatador usado en tratamiento de asma

Designando Configuración

A fin de comunicar de forma mas efectiva, necesitamos un sistema de nomenclatura para identificar los enantiómeros individidualmente. Este sistema es llamado en honor a los químicos que lo diseñaron: Cahn, Ingold y Prelog. El primer paso involucra asignar prioridades a cada uno de los cuatro grupos adheridos al centro de quiralidad, basado en su número atómico. El átomo con el número atómico mas alto tiene la mayor prioridad asignada, (1), mientras que el átomo con el número átómico mas bajo tiene asignada la prioridad mas baja, (4).

Designando Configuración

Despues de asignar prioridades a los cuatro grupos, rotamos la molécula de tal forma que la prioridad (4) quede directamente destras de la página (quede en guiones).

Designando Configuración Una vez que se tiene las prioridades colocadas, se debe ver si la secuencia 1-2-3 es a favor de las manecillas del reloj o contrario a las manecillas. Una secuencia en dirección contraria a las manecillas del reloj es designada como S (de la palabra latín sinister, “izquierdo”). Una secuencia en dirección de las manecillas del reloj es designada como R (de la palabra latín rectus, “derecha”).

En contra de las manecillas A favor de las manecillas

Designando Configuración Resumen para designar configuración por el sistema Cahn-Ingold-Prelog: 1. Priorizar todos los cuatro grupos conectados al

centro de quiralidad.

2. Si es necesario, rotar la molécula de tal forma que el cuarto grupo quede en enlace de guiones. 3. Determinar si la secuencia 1-2-3 es a favor de las manecillas del reloj o en contra de las manecillas del reloj.

Ejercicio

Localice los centros de quiralidad e identifique la configuración de cada uno de ellos:

Efedrina Un broncodilatador y descongestionante obtenido de

la planta china Ephedra sinica.

Asignando Prioridades a los 4 grupos

Es común encontrarse dos o mas átomos con el mismo número atómico:

Revisamos que otros átomos tiene unidos:

Asignando Prioridades a los 4 grupos

Como la lista anterior es idéntica, entonces nos movemos, alejandonos del centro de quiralidad y repetimos el proceso:

Otro ejemplo que ilustra lo anterior:

Asignando Prioridades a los 4 grupos

Cuando estamos asignando prioridades, un doble enlace es considerado como dos enlaces sencillos. El siguiente átomo de carbono (mostrado) es tratado como si el estuviera conectado a dos átomos de oxígeno. La misma regla es aplicada para cualquier tipo de doble enlace.

Encuentre los centro de quirales e identifique la designación:

Ejercicio

Nombrando Enantiómeros Cuando se nombra un compuesto quiral, la configuración del centro de quiralidad es indicado al inicio del nombre, en cursiva y rodeado por paréntesis:

Cuando multiples centros de quiralidad estan presentes, cada configuración debe ser precedida por un número que indique su localización en la cadena padre:

(R) - butan – 2 - ol (S) - butan – 2 - ol

(2R,3S) - 3 - metilpentan – 2 - ol

Bibliografía

Bruice, P. Y. (2010). Química Orgánica (Sexta ed.). EEUU: Prentice Hall.

McMurry, J. (2008). Química Orgánica (Séptima ed.). EEUU: Thomson.Brooks/Cole.

Solomons, G., Fryhle, C., & Snyder, S. (2014). Química Orgánica (Undécima ed.). EEUU: John Wiley & Sons, Inc.