enantioseleccion

ENANTIOSELECTIVIDAD

Enantioselectiva es una en la que se forma un enantiómero con preferencia a la otra, en una reacción que crea un producto ópticamente activo a partir de un material de partida quiral, usando ya sea un catalizador quiral, una enzima o un reactivo quiral. El grado de selectividad se mide por el exceso enantiomérico. Una variante importante es la resolución cinética, en elque un centro quiral pre-existente se somete a reacción con un catalizador quiral, una enzima o un reactivo quiral tal que un enantiómero reacciona más rápido que el otro y deja tras de sí el enantiómero menos reactivo, o en el que un pre -existente centro quiral influye en la reactividad de un centro de reacción en la misma molécula en otro lugar.

Un ejemplo de reacción enantioselectiva loconstituye la epoxidación de
alcoholes alílicos mediante la reacción con hidroperóxido de t-butilo (t-BuOOH)
en presencia de Ti(iPrO)4 y de un diester quiral, que puede ser el (R,R)-tartrato
de dietilo (o su enantiómerto el (S,S)-tartrato de dietilo). Esta clase de
reacciones de epoxidación fueron descritas por primera vez por el químico
norteamericano K. B. Sharpless en el año 1981. El impactode esta reacción en
la síntesis orgánica ha sido tan notable que K. B. Sharpless ha sido
galardonado con el premio Nobel de Química del año 2001.
La epoxidación del (E)-2,3-difenil-2-propen-1-ol con el método de
Sharples, empleando como fuente de quiralidad el (R,R)-tartrato de dietilo,
proporciona una mezcla constituida por un 2% del (2R,3R)-2,3-difeniloxiran-2-
ilmetanol (compuestoI) y de un 98% de su enantiómero, el (2S,3S)-2,3-
difeniloxiran-2-ilmetanol (compuesto II).

La reacción anterior origina una mezcla de dos epóxidos enantioméricos
pero en proporciones claramente desiguales y por tanto, la mezcla de reacción no es una mezcla racémica sino una mezcla que tendrá actividad óptica. Hay que tener presente que la epoxidación de trans-2-buteno (compuesto ópticamenteinactivo) se efectúa con ácido m-cloroperoxibenzoico (compuesto ópticamente inactivo). Como no hay una fuente de quiralidad la mezcla de
reacción carece, globalmente, de actividad óptica, puesto que es una mezcla racémica.
Por el contrario, la epoxidación del (E)-2,3-difenil-2-propen-1-ol se efectúa con t-butilhidroperóxido (ópticamente inactivo), con tetraisopropóxido de titanio (ópticamenteinactivo) pero en presencia del (R,R)-tartrato de dietilo, que es un compuesto ópticamente activo. Este compuesto constituye una fuente de quiralidad que es capaz de trasmitir su asimetría al producto de reacción. El mecanismo de este tipo de epoxidaciones en bastante complejo, pero se puede
indicar que en el estado de transición participa el (R,R)-tartrato de dietilo. De este modo, las dos carasdel doble enlace quedan diferenciadas. Los estados de transición en el ataque a una cara y a otra no son enantioméricos sino diastereoisoméricos y tienen por tanto diferentes energías. El proceso se lleva a cabo a baja temperatura de modo que el estado de transición que implica un menor consumo energético es el que resulta seleccionado por la reacción.
Aplicaciones (síntesis de enantiómeros)Entre las moléculas quirales las más relevantes quizá sean los fármacos. Un gran número de ellos son quirales, porque nuestra propia bioquímica también lo es. Cuando una molécula posee dos enantiómeros, en muchas ocasiones, sucede que sólo uno tiene la actividad biológica deseada, pues los receptores del organismo sólo pueden interactuar con uno de ellos. El problema surge cuando se quiere sintetizarla molécula: si no se ponen los medios adecuados se obtienen los dos enantiómeros en una mezcla al 50% de cada uno de ellos; se obtiene lo que se llama una mezcla racémica. Lo difícil es en separar el útil del que no lo es, pues ambos tienen idénticas la gran mayoría de sus propiedades: son el mismo compuesto en el que los átomos se han colocado formando dos agrupaciones diferentes en el...