Estereoquimic

FACULTAD DE CIENCIAS, UNAM LICENCIATURA EN BIOLOGÍA

ORÍGEN DE LA QUIRALIDAD DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS
La quiralidad es una propiedad netamente geométrica: geométrica

QUÍMICA ORGÁNICA Estereoquímica
Un objeto es QUIRAL cuando NO es superponible con su imagen en el espejo y es AQUIRAL cuando SI es superponible. Un método para determinar si una molécula es quiral o aquiral consiste en ladeterminación de los elementos presentes en la molécula.
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ELEMENTOS DE SIMETRÍA

Ejes sencillos de simetría (Cn) Plano de reflexión (σ) Punto de simetría (i)

Ejes de rotación-reflexión (Sn)
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........ELEMENTOS DE SIMETRÍA

Ejes sencillos de simetría (Cn) Se dice que una molécula posee un eje de simetría cuando al rotar la molécula, es posible obtener una estructura idéntica a lainicial. La presencia de un eje se indica con Cn, en donde n= 360°/giro°. Ejemplos: C2 -> C3 ->
180° 120°
n= 360°/180° = 2

......ELEMENTOS DE SIMETRÍA

Plano de reflexión (σ) Corresponde a un plano de simetría que divide a la molécula en dos mitades idénticas. Puede visualizarse también como un espejo plano en el que una mitad de la molécula refleja su imagen en el espejo. Ejemplo:

A A5 6

n= 360°/120° = 3

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.....ELEMENTOS DE SIMETRÍA

.....ELEMENTOS DE SIMETRÍA

Punto de simetría (i) Es un punto formal en el centro de la molécula con referencia al cual cada átomo presente encuentra su equivalente el extender una línea imaginaria de la misma longitud que la que lo une a “i”.
H3CH2C

Ejes de rotación-reflexión (Sn) Están presentes en moléculas que al ser giradasen dicho eje un ángulo de 360°/n, y entonces son reflejadas a través de una perpendicular al eje, producen una estructura idéntica a la original. Ejemplo: S4
A 1. Giro 90° 2. Reflexión A A A A A
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A A CH2CH3
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........Retorno a la QUIRALIDAD
Moléculas ASIMÉTRICAS: No tienen ningún elemento de simetría. Moléculas DISIMÉTRICAS: No tienen σ, i, Sn Moléculas QUIRALES: No tiene (al menos) σ,i, Sn.

Átomo estereogénico
Es un átomo unido a varios grupos de tal naturaleza que el intercambio de dos grupos producirá un estereoisómero.
Cl H C Br OH

Estereoisómeros
Compuestos diferentes con igual fórmula molecular pero diferente arreglo espacial (diferente Cl configuración).
H C
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Cl H C Br
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OH

HO

Br

Representación “en papel” de estructuras 3D
Proyección deFisher
Hacia atrás

Curiosamente.....
Hasta 1951 se desconocía la configuración absoluta de los compuestos orgánicos, así que Emil Fisher, asignó de manera ARBITRARIA la configuración absoluta del (+)gliceraldehido y lo dibujó de la siguiente manera:

CO2H H HO C C CO2H
Hacia adelante

CO2H OH H H HO C C CO2H OH H

CHO H C OH

En el plano

CH2OH

Así, el resto de los compuestosorgánicos se correlacionó con la estructura del gliceraldehido y....... Años más tarde, se demostró que Emil Fisher casualmente SI le había acertado a su asignación de manera fortuita☺
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Actividad óptica de las moléculas quirales
La luz resulta del movimiento ondulatorio de dos campos cambiantes, eléctrico y magnético y las ondas luminosas también son de dos tipos.
La luz polarizada enun plano, es luz en la que los vectores eléctricos de todas las ondas luminosas yacen en el mismo plano.

La interacción entre los electrones de una molécula con el componente eléctrico de la luz, produce DESVIACIONES en el plano de la luz polarizada. Estas desviaciones son significativas en las MOLÉCULAS QUIRALES (sean disimétricas o asimétricas).

Molécula disimétrica

Lente polaroid PrismaNicol Luz normal Luz polarizada

En el caso de las moléculas AQUIRALES, las desviaciones se anulan.
Representación Giro a la izquierda (en contra de las manecillas del reloj) (-) levógiro levó Giro a la derecha (en sentido de las manecillas del reloj) (+) dextrógiro dextró
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Una sustancia ópticamente activa es la que desvía el plano de la luz polarizada La medición de la desviación...