Date post: | 19-Jul-2015 |
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ESTEREOQUIMICAEl arreglo de los tomos en el espacio;
IsmerosSon compuestos no idnticos que poseen la misma frmula molecular
ISOMEROS CONFORMACIONALES
Ismeros Cis-Trans
Los compuestos no quirales tienen imgenes especulares que se sobreponen
Los compuestos quirales tienen imgenes especulares que NO se sobreponen
EnantimerosSon molculas cuyas imgenes especulares no se sobreponen
Dibujando enantimeros
Frmulas en perspectiva
Proyecciones de FischerNo sacarlas del plano del papel
Un estereocentro (centro estereognico) es un tomo en el cual, el cambio de dos de sus grupos produce un estereoismero
Nombrando EnantimerosSistema de nomenclatura R,S Ordena los grupos (tomos) unidos al centro quiral
Ordena el grupo de menor prioridad (4) lo m alejado de t
Sentido las manecillas del reloj = Configuracin R En contra de las manecillas del reloj = Configuracin S
Nombre de las proyecciones de perspectiva1. Ordene los grupos unidos al carbono asimtrico en orden de prioridades 14
2
3
2. Si el grupo o tomo con la ms baja prioridad esta unido por la cua punteada, se busca el orden a favor o en contra de las manecillas del reloj
3. Si es necesario, se rota la molcula hasta que el grupo de menor prioridad quede hacia atrs
Sentido las manecillas del reloj = Configuracin R (rectus) En contra de las manecillas del reloj = Configuracin S (sinester)
1.- Si los cuatro tomos unidos al centro de quiralidad son diferentes, la prioridad depende del nmero atmicoCl H4 2
H SO3H3
4
H3C2
Br1
I1
D3
2.- Si los cuatro tomos unidos al centro de quiralidad son iguales, la prioridad depende del nmero atmico de los 1 tomos unidos a ellos ClH3 CH H H C3
CH2CH32
H C H C
H4
2.- Cuando aparece un doble o triple enlace, ambos tomos se consideran como duplicados o triplicadosC N
C
O
H H C O O CH C4 2
N H C N
C N C
O1
H
OH
3 CH2OH
Nombrando las proyecciones de Fischer1. Ordena los grupos o tomos unidos al carbono asimtrico y dibuja una flecha desde la prioridad ms alta a la ms bajaCl CH3CH2 H CH2CH2CH3
(R)-3-clorohexano
2. Si el enlace con la menor prioridad esta en horizontal, el Nombre es el opuesto a la direccin de la flechaCH3 H OH CH2CH3
(S)-2-butanol
3. La flecha puede ir del grupo 1 al 2, pasando por 4, pero no por el grupo 3
CO2H H OH CH3(S)-cido lctico
Los compuestos quirales son pticamente activos; ellos rotan el plano de la luz polarizadaPrisma de Nicol (CaCO3)
Manecillas reloj (+), En contra (-)
Diferente de la configuracin R,S
Un compuesto NO quiral NO desva el plano de la luz polarizada
Manecillas reloj (+):
Dextrgiro
En contra manecillas (-):
Levgiro
Un polarmetro mide el grado de rotacin de la luz polarizada por un compuesto Rotacin observada (a)
a =
a
[a ] = specific rotationT
lxc
T es la temp en C es la longitud de onda a Es la rotacin medida en grados l es la longitud de la celda en decmetros c es la concentracin en g/mL
Cada compuesto pticamente activo tiene un rotacin especfica
Una mezcla racmica, contiene cantidades iguales de los dos enantimeros y es pticamente inactiva
rotacin especfica observada Pureza ptica = Rotacin especfica del enantimero puro
exceso enantimerico=
exceso de un solo enantimero
Total de la mezcla
Ismeros con ms de un carbono quiral: Se pueden obtener un mximo de 2n estereoisomeros* * CH3CHCHCH3Cl OH
Diastermeros son estereoismeros que NO son imgenes especulares
Identificacin de Carbonos Asimtricos en Compuestos CclicosH
Estos dos grupos * son diferentesBr
H
*CH3
H H Br CH3 CH3 H
H
H CH3 CH3
H
Br
Br H H
Br
cis-1-bromo-3-metilciclohexano
trans-1-bromo-3-metilciclohexano
Compuestos MesoTienen dos o ms carbonos asimtricos y un plano de simetra
Son molculas no quirales
Cualquier confrmero de un compuesto que posea un plano de simetra, ser no quiral
plano de simetra plano de simetra
Nomeclatura R o S de compuestos con ms de un centro estereognico
Resolucin de una Mezcla Racmica(R)-cido (S)-cido enantimeros (S)-base
(R,S)-sal (S,S)-sal diasteremero
(R,S)-salHCl
(S,S)-salHCl
(S)-baseH+ (S)-baseH+ + + (S)-cido (R)-cido
Discriminacin de Enantimeros por Molculas Biolgicas
Terminologa Asociada con EstereoqumicaHidrgeno pro-R
Hidrgeno pro-S
Hidrgenos enantiotpicos tienen la misma reactividad qu y no pueden ser distinguidos por agentes no quirales Sin embargo, no son qumicamente equivalente frente a reactivos quirales
Hidrgenos Diastereotpicos no tienen la misma reactividad frente a reactivos no quirales
Otros tomos diferentes de carbono tambin pueden ser asimtricos
CH3 BrCH3CH2CH2 N+ H CH2CH3
CH3 N+ BrH CH2CH2CH3 CH3CH2
O P CH3CH2O H OCH3
O H P OCH2CH3 CH3O
Inversin de las Aminas
Reactions of compounds that contain an asymmetric carbon.CH2CH2CH2Cl H CH3CH2 CH3 OHCH3CH2 CH2CH2CH2OH H CH3
CH CH3CH2CH2
CH2
H2 Pd/C CH3CH2CH2
CH2CH3 H CH3
H CH3
No reaction at the asymmetric carbon; both the reagent and the product have the same relative configuration. If a reaction breaks a bond at the asymmetric carbon, you need to know the reaction mechanism in order to predict the relative configuration of the product.
A regioselective reaction: preferential formation of one constitutional isomer
A stereoselective reaction: preferential formation of a stereoisomer
A stereospecific reaction: each stereoisomeric reactant produces a different stereoisomeric product or a different set of products
All stereospecific reactions are stereoselective Not all stereoselective reactions are stereospecific
Stereochemistry of Electrophilic Addition Reactions of Alkenes
What is the absolute configuration of the product?
Addition reactions that form one asymmetric carbon
CH3 CH3CH2C CH2 + HBr peroxide
CH3 CH3CH2CHCH2Br * 1-bromo-2-methylbutane
2-methyl-1-butene
Addition reactions that form an additional asymmetric carbon
Addition reactions that form two asymmetric carbonsA carbocation reaction intermediateCH3CH2 C H3C CH2CH3 C CH3 + HCl CH3CH2CH Cl CCH2CH3
CH3 CH3 CH3CH2 Cl C H3C H3C C H CH3CH2 C CH3 H CH2CH3
CH3CH2 H3C Cl H3C C C C
CH3 H CH2CH3
CH2CH3 C
CH2CH3 C Cl
CH3 H CH3CH2 Cl
CH3
Two substituents added to the same side of the double bond: syn Two substituents added to opposite sides of the double bond: anti
Addition reactions that form two asymmetric carbons A radical reaction intermediate
Stereochemistry of Hydrogen Addition (Syn Addition)
Hydrogenation of Cyclic AlkenesH+
H
H2
Pt/C CH3 CH(CH3)2
H3C CH(CH3)2 H3C H CH(CH3)2 H
Only cis isomers are obtained with alkenes containing fewer than eight ring atoms Both cis and trans isomers are possible for rings containing eight or more ring atoms
Stereochemistry of Hydroboration Oxidation
Addition reactions that form a bromonium ion intermediate (anti addition)