Estereoquimica

TEMA 8 ESTEREOQUIMICA II

1. Isomería geométrica. 2. Quiralidad: noción de centro esteroquímico. Nomenclatura R y S. 3. Compuestos con varios carbonos quirales: diastereoisómeros y compuestos meso. 4. Actividad óptica. 5. Resolución de mezclas racémicas.

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TEMA 8: ESTEREOQUIMICA II. 1. Isomería geométrica. 2. Quiralidad: noción de centroesteroquímico. Nomenclatura R y S. 3. Compuestos con varios carbonos quirales: diastereoisómeros y compuestos meso. 4. Actividad óptica. 5. Resolución de mezclas racémicas. 1. Isomería geométrica. El doble enlace de los alquenos se representa mediante una doble línea que une a los dos átomos de carbono olefínicos. La orientación de los orbitales sp2 y el solapamiento de los orbitales p en el etileno obliga acolocar a los cuatro átomos que componen esta olefina en el mismo plano. En el esquema que aparece a continuación se indican varias representaciones de Lewis del etileno, así como las correspondientes representaciones en el modelo de varillas y bolas. La vista superior pone de manifiesto la planaridad de este compuesto.

H H2C CH2 H

H H

H H
vista frontal

H H

vista superior

Elsiguiente alqueno en complejidad estructural, después del etileno, es el propileno, de fórmula molecular C3H6. La representación de este compuesto se da en el siguiente esquema.

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Tema 8
Representaciones de la molécula de propileno

H3C H3C CH CH2 H

H H H3C H
vista frontal

H H

vista superior

Obsérvese que en la molécula de propileno los tres átomos de carbono y los tres átomosde hidrógeno unidos a los carbonos sp2 están contenidos en un plano, no así los tres átomos de hidrógeno del grupo metilo (CH3) que están enlazados a un carbono con hibridación sp3. Después del propileno el siguiente hidrocarburo olefínico es el de fórmula molecular C4H8. Con esta fórmula se pueden dibujar hasta un total de cuatro olefinas diferentes, que son las que se indican a continuación:CH3 CH2 CH CH2 CH3 CH2 CH CH3 1-buteno 2-metilpropeno

H C C H3C

H

H3C C C H

H CH3

CH3 cis-2-buteno

trans-2-buteno p. eb. = 1ºC p. fus. = -106ºC

p. eb. = 4ºC p. fus. = -139ºC

Momento dipolar = 0.33 D Momento dipolar = 0 D

Dos de los isómeros anteriores, los denominados cis-2-buteno y trans-2-buteno no son isómeros estructurales entre sí, puesto que ambos tienen la mismasecuencia de átomos enlazados covalentemente. La diferencia entre ellos estriba en la posición relativa en la que se encuentran dispuestos los grupos metilo y los átomos de hidrógeno y esta clase de isómeros, que se forman como consecuencia de la distinta orientación espacial de átomos o grupo de átomos alrededor de un enlace doble, se denominan isómeros geométricos. En el denominado cis-2-butenolos dos grupos metilo están del mismo lado del doble enlace, mientras que en el trans-2-buteno estos

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dos grupos metilo están situados en lados opuestos del doble enlace. A continuación, se dan las representaciones en los modelos de varillas y bolas de cis- y trans-2buteno.

cis-2-buteno

trans-2-buteno

La representación del cis- y trans-2-butenoen el modelo space-filling pone de manifiesto la forma diferente de ambos isómeros:

cis-2-buteno

trans-2-buteno

¿Cómo se explica la existencia de dos isómeros diferentes del 2-buteno? La respuesta reside en la rotación restringida a lo largo del doble enlace carbonocarbono. La energía de disociación del doble enlace C=C es aproximadamente de 146 kcal/mol y la energía de disociación de unenlace simple C-C es de 83 kcal/mol. Por tanto, la energía de disociación del enlace π debe ser de 63 kcal/mol. Los extremos de la molécula de 2-buteno no pueden torcerse entre sí, porque para ello se debería romper el enlace π. Por tanto, a diferencia de lo que ocurre en los enlaces simples, en los enlaces dobles C=C no hay libre rotación. Como se ha apuntado antes, este es el origen de la...