Análisis configuracional de compuestos orgánicos

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Química orgánica IANÁLISIS CONFIGURACIONALFacultad de Farmacia y Bioquímica - Universidad de Buenos Aires

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  • ANALISIS CONFIGURACIONALPROBLEMAS

  • ISOMEROS (distinta conectividad con la misma FM)ESTRUCTURALES o CONSTITUCIONALES

    (distinta constitucin, difieren en la forma en que estn unidos los tomos)ESTEREOISOMEROS

    (igual FM, igual conectividad y diferente disposicin espacial de sus tomos)DE CADENA o ESQUELETODE POSICIONDE FUNCION

    CONFIGURACIONALES

    ENANTIOMEROS DIASTEREOISOMEROS

    - ismeros geomtricos - diastermeros conteniendo centros estereognicos

    CONFORMACIONALES

  • Ejercicio 1: Formule los siguientes compuestos:

    2-propanolsec-butanol

    i) Marque los centros quiralesii) Indique qu compuestos presentan quiralidadiii) Cuando corresponda, formule los estereoismerosiv) Especifique la configuracin de los estereoismeros mediante los descriptores R/S, empleando las reglas de secuencia de Cahn, Ingold y Prelog.

    QUIRALIDADLa mano derecha no puede superponerse con la mano izquierda.

    Una mano es la imagen especular de la otra.

    CUALQUIER OBJETO QUE NO PUEDA SER SUPERPUESTO CON SU IMAGEN ESPECULAR SE LLAMA QUIRAL

    Hay molculas que tambin presentan esta propiedadSu imagen especular no es superponible, por lo tanto son QUIRALES.

  • COMO PODEMOS PREDECIR SI UNA MOLCULA U OBJETO ES QUIRAL?

    Una molcula u objeto que presenta un plano de simetra NO puede ser QUIRAL.Un objeto o molcula que presenta plano de simetra, resulta superponible con su imagen especular, por lo tanto es AQUIRAL.

    PLANO DE SIMETRIA: plano imaginario que atraviesa una molcula de forma tal que una mitad es exactamente imagen especular de la otra mitad

  • CAUSAS DE QUIRALIDAD: CENTRO ESTEREOGNICO

    tomo de carbono unido a cuatro grupos o ligandos distintos: Centro quiral o estereognico

    La presencia de un centro estereognico en una molcula es condicin suficiente para la ausencia de plano de simetra y, por lo tanto de quiralidad.

    Cuidado! No siempre ocurre si la molcula presenta ms de un centro quiralCLASIFICACIN DE ESTEREOISMEROS Cmo llamamos a dos estereoismeros que son imgenes especulares no superponibles?

    ENANTIMEROS

    Comparten la mayora de sus propiedades fisicoqumicas como pe, pf, densidad, solubilidad, etc. Difieren en propiedades que implican un entorno quiral llamadas propiedades quirales.

  • PROPIEDADES QUIRALES

    1.Las molculas quirales son pticamente activas, es decir que hacen girar el plano de luz polarizada, propiedad medida con un Polarmetro.

    Cada enantimero gira el plano de luz polarizada en un sentido. Se denomina levgiro a aquel enantimero que desva la luz hacia la izquierda y dextrgiro al que la desva hacia la derecha.

    2.Pueden diferir en su reactividad qumica.

    3.Pueden diferir en sus propiedades biolgicas.

  • NOMENCLATURA DE ESTEREOISOMEROSESPECIFICACIN DE LA CONFIGURACION

    Para diferenciar a cada enantimero del par utilizamos los descriptores R y S, con las Reglas de secuencia de Cahn-Ingold y Prelog.

    1.Le asigno a cada tomo unido directamente al centro quiral prioridad segn su N atmico.

    2.El tomo de menor N atmico debemos ubicarlo, mediante giros permitidos hacia atrs.

  • 3.Olvidndonos del tomo de menor nmero atmico, le asignamos una secuencia de mayor a menor a los tomos restantes, numerndolos del 1 a 3.

    4.Unimos con una flecha los nmeros de 1 a 3. Si la misma result con rotacin en sentido horario tendremos el estereoismero R, si es antihorario tendremos el S.

    Si hay coincidencia entre los tomos directamente unidos al C quiral, evalo los tomos unidos a ellos y as sucesivamente. LOS N ATMICOS NO SON ADITIVOS.SNOMENCLATURA DE ESTEREOISOMEROSESPECIFICACIN DE LA CONFIGURACION

  • COMO ESCRIBIMOS LAS TRES DIMENSIONES EN LAS DOS DIMENSIONES DEL PAPEL?Ejercicio 3: Indique la relacin estereoisomrica para cada par de estructuras. Cuando corresponda, especifique la configuracin utilizando los descriptores R/S.

  • MOLCULAS CON DOS CENTROS QUIRALES Cuantos estereoismeros puedo tener ahora?

    En general puedo estimar el nmero de estereoismeros como 2nPara el ejemplo tendra entonces 4 estereoismeros. Proyeccin de Caballete Proyeccin de Fischer

  • DIASTERMERO: Todos los estereoismeros que no son imgenes especulares entre s.MOLCULAS CON DOS CENTROS QUIRALES CON IGUALES SUSTIYENTES

    COMPUESTO MESO: Estructura que a pesar de tener centros quirales presenta plano de simetra y por ende es AQUIRAL y no presenta actividad ptica.Presenta un plano de simetra interno donde una parte de la molcula es imagen especular de la otra

  • Ejercicio 4: Formule los siguientes compuestos:

    2-bromo-3-cloro-2,3-dimetilbutanocido 2,3-difenilbutanoico2,3-diclorobutano

    i) Marque los centros quiralesii) Indique cules compuestos presentan quiralidadiii) Cuando corresponda, formule los estereoismerosiv) Especifique la configuracin de los estereoismeros, representando su estructura en forma cua y proyecciones de Fischer

  • Ejercicio 5: Compare los siguientes pares de estructuras indicando la relacin estereoisomrica y cuando corresponda, especifique la configuracin utilizando los descriptoresR/S.

  • ESTEREOISMEROS GEOMTRICOS

    Los estereoismeros geomtricos surgen de la imposibilidad de rotacin libre de sus enlaces. NOMENCLATURA

    Le asigno a cada tomo unido a cada carbono de la doble ligadura la prioridad segn su N atmico.

    2. Si ambos restos prioritarios se encuentra hacia el mismo lado (ambos hacia arriba o ambos hacia abajo) se denomina con el descriptor Z. Si se encuentran para lados opuestos se le asigna el descriptor E.

  • Ejercicio 6: Formule los siguientes compuestos. Cules presentan estereoisomera de tipo cis-trans? Cuando corresponda, formule los estereoismeros y nmbrelos utilizando los descriptores E/Z o cis/trans.

    a) 2-bromo-2-butenob) 1,3-butadienoc) 2,4-heptadienod) 1,2-ciclopropanodiol

    Ejercicio 7 :Dados los siguientes pares de estructuras

    a) nmbrelas especificando su configuracinb) indique qu relacin estereoisomrica existe entre ellas

  • Ejercicio 8: El enantimero S del ibuprofeno es el responsable de las propiedades analgsicas. Cul de las siguientes estructuras representa al (S)-ibuprofeno?