Práctica N° 10 Isomería Geométrica (Antecedentes)

a) Fundamentos de estereoquímica.
R= La estereoquímica es el estudio de la estructura tridimensional de las moléculas. Los estereoisómeros tienen la misma secuencia de enlace, pero difieren en la orientación de sus átomos en el espacio. Las diferencias relacionadas con la orientación espacial podría parecer intrascendente, pero a menudo los estereoisómeros presentan propiedades físicas,químicas y biológicas notablemente distintas.
Los estereosiómeros se pueden representar en papel por medio de proyecciones de Fisher, lo cual ayuda a una fácil interpretación de la molécula. Otras proyecciones incluyen las Proyecciones de Newman.
  * Estereoisómeros: son moléculas que tienen las mismas conexiones átomo a átomo, pero difieren en la orientación espacial de los mismos.
  * Enantiómeros:son estereoisómeros de imagen especular no superponible (cada uno es la imagen especular del otro, pero no pueden superponerse en el espacio)
  * Diasteroisómeros: lo opuesto a los enantiómeros: estereoisómeros que no tienen una imagen especular entre ellos
La estereoquímica fue uno de los avances más importantes de la teoría estructural de la química orgánica. La cual explicó por qué existendiversos tipos de isómeros, y obligó a los científicos a proponer el átomo de carbono tetraédrico.
b) Concepto de isomería geométrica cis/trans y E/Z.
R=
Isomería geométrica cis-trans | Isomería geométrica E-Z. |
Isómeros que difieren en su disposición geométrica en un anillo o enlace doble; los isómeros cis-trans son un subclase de los diasterómeros.1. Cis: si dos grupos similares, estánenlazados a los carbonos del enlace doble y se encuentran del mismo lado del enlace.2. Si los grupos similares se encuentran en lados opuestos del enlace. | Es aplicado a cualquier enlace doble capaz de presentar isomería geométrica. 1. Z (zusammen): Si los átomos con las dos primeras prioridades (los mayores n° atómicos) están juntos del mismo lado del enlace doble.2. E (Entgegen): Si los átomoscon las dos primeras prioridades se encuentran del lado opuesto del enlace doble. |

c) Mecanismo de reacción de isomerización.
R= Un mecanismo de reacción consiste en la descripción detallada tan minuciosa como sea posible de la secuencia de cambios en las posiciones de los núcleos y de los electrones que tienen lugar como consecuencia de la transformación de los reactantes en productos. Paraproponer y sacar conclusiones acerca de un mecanismo de reacción es preciso disponer de tanta información como sea posible:
(a) la estructura de todos los reactivos y de todos los productos,
(b) la estequiometría de la reacción,
(c) la cinética de la reacción,
(d) la estereoquímica de la reacción,
(e) la correlación entre reactivos, estructura y reactividad
(f) la correlación entre eldisolvente y la reactividad, ...
mecanismo de una reacción química es el proceso por etapas por medio del cual los reactantes se transforman en productos. No existe ningún método para observar la forma real en que se verifica una reacción. Sólo es posible deducir un mecanismo de reacción en base a pruebas experimentales indirectas.

REACCIÓN

Un mecanismo sencillo (Figura 1) que nos puedeexplicar esta isomerización es el siguiente:
a) Si se parte del anhídrido maleico (más comercial), ocurre primero una hidrólisis al protonarse un oxígeno y entrar una molécula de agua en el carbono del grupo carboxilo, formándose el ácido correspondiente (ácido maleico, cis).
b) El ácido maleico se protona, lo que provoca un desplazamiento de electrones desde el enlace doble, lo que deja unenlace sencillo, con lo cual se gira inmediatamente, debido a la repulsión entre los grupos carboxilo, adquiriendo ahora forma trans, más estable.
MECANISMO DE LA REACCIÓN
a) Hidrólisis del anhídrido maleico.

Isomerización cis-trans

d) Propiedades físicas y químicas de reactivos, intermediario y producto.
R=
Ácido maleico:
Aspecto: Polvo blanco.
Olor: Característico.
Punto de...