enantimeros

Separaciones quirales y enantiomerismo

Este campo de estudio se define como la parte de la química que estudia las estructuras moleculares en tres dimensiones. Uno de los aspectos de la estereoquímica es el estereoisomerismo; los isómeros (compuestos de igual fórmula molecular) que difieren entre sí sólo en la forma en que los átomos están orientados en el espacio son llamadosestereoisómeros. La quiralidad es un atributo geométrico, consecuencia de esa orientación de los átomos en una molécula. Una molécula presenta quiralidad cuando no puede superponerse a su imagen especular. Los estereoisómeros de un compuesto quiral se denominan enantiómeros y poseen la misma energía interna. Los estereoisómeros que no son enantiómeros son denominados diasteroisómeros. Los diasteroisómeros sepueden superponer con su imagen especular y no poseen la misma energía interna.

Enantiomerismo y quiralidad


Como ya se ha comentado, se define como molécula quiral aquella que no puede superponerse a su reflexión especular, o lo que es lo mismo, una molécula es quiral cuando carece de simetría de reflexión.
Esta propiedad es debida, en general, al diferente arreglo espacial de los gruposalrededor de un centro asimétrico o también llamado centro estereogénico. Este tipo de quiralidad es la más habitual y se
denomina quiralidad central.

Las dos posibles orientaciones espaciales alrededor del centro estereogénico da lugar a los dos enantiómeros que presentan un comportamiento diferente respecto a la luz polarizada plana; cuando un rayo de luz polarizada plana pasa a través de uncompuesto quiral, el plano de polarización gira, siendo el grado de rotación el mismo para ambos enantiómeros, pero en direcciones opuestas.


Hablamos entonces que los enantiómeros poseen actividad óptica que se mide a través del poder óptico rotatorio (α). Una disolución racémica (mezcla de enantiómeros a la misma concentración) no presenta actividad óptica porque los poderes ópticos rotatoriosse compensan.


existen más de dos estereoisómeros. Para n carbonos estereogénicos el número máximo de estereoisómeros es 2n. Puesto que los enantiómeros existen en pares, algunos de los estereoisómeros no
tienen una relación de imagen especular con otros, y entonces son diastereoisómeros. Por ejemplo, una molécula con dos carbonos asimétricos tendrá como máximo cuatro estereoisómeros, delos cuales habrá dos parejas de enantiómeros. Cada enantiómero de un grupo tendrá una relación diastereoisomérica con los del otro par de enantiómeros.

Existe una pareja de enantiómeros con signo de rotación opuesto pero la otra pareja no presenta una relación de enantiomerismo porque se pueden superponer al disponer de un plano de simetría. Estas formas se conocen como meso y se definen comoaquellas formas que aun conteniendo centros estereogénicos se pueden superponer con su imagen especular y por tanto no presentan actividad óptica.

Nomenclatura


La propiedad física que distingue específicamente a dos enantiómeros de un compuesto es la rotación de la luz polarizada plana; por este motivo, los enantiómeros han sido históricamente llamados isómeros
ópticos. Para moléculassimétricas el efecto neto de la rotación de la luz polarizada plana es cero, puesto que la rotación efectuada por una molécula es compensada por una rotación opuesta debida al encuentro de la luz con una molécula que es la imagen especular de la primera. Para un enantiómero, no existe ese efecto de cancelación (no hay ninguna molécula que sea imagen especular de otra), por lo que sí se da una rotacióndel plano de la luz. Por tanto, es comprensible que el primer intento de sistematizar la nomenclatura de los enantiómeros se basara en el signo de rotación de la luz polarizada. El enantiómero que rota el plano de la luz polarizada plana en sentido horario fue llamado dextrorrotatorio y designado con los símbolos (+) o (d). El otro enantiómero produce el efecto contrario (levorrotatorio) y se...