ISOMERIA
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compuestos isomeros
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Cual es el NAPROXEN???
S-Naproxen(antiinflamatorio)
R-Naproxen(toxina hepática)
¿…son iguales???!
!!
ESTEREOQUÍMICA É ISOMERÍA
Tema #1
Docente: Mg. Qca. Thais C. Linares Fuentes
Existencia de moléculas que poseen la misma fórmula global pero
diferentes estructura.
ISOMERÍA
ESTEREOQUÍMICAEs el estudio de la disposición espacial de los átomos que componen las moléculas y cómo afecta esto a sus propiedades y reactividad
La isomería puede ser de dos tipos:
Isomería Constitucional
Isomería en el espacio o estereoisomería
ISÓMEROS CONSTITUCIONALES O ESTRUCTURALES
Isomería de cadena
Isomería de posición
Isomería de función
Difieren entre sí porque sus átomos están unidos de diferente forma.
A) Isomería de cadena u ordenación.
butano isobutano
heptano 3-metilhexano
C7H16
B) Isomería de posición.
Butan-2-ol Butan-1-ol
C4H10O
CH3CH=CHCH3 CH3CH2CH=CH2 But-2-eno But-1-eno
C) Isomería de función.
etilmetileter n-propanolC3H8O
propanal
propanona
D) Metámeros.
Tienen el mismo grupo funcional sustituido de formas
distintas.
propanamida N-metil-etanamida
EJERCICIOS DE RECONOCIMIENTO EN
PIZARRA
Salid a la pizarra…!!!!
a) C8H18, que tenga sólo hidrógenos sobre carbonos primarios.
b) C6H14, que tenga un carbono cuaternario.
c) C7H16, que tenga un carbono terciario.
d) C6H14, que tenga dos carbonos secundarios.
ESCRIBA LAS ESTRUCTURAS
Isomería Conformacional
Isomería Configuraciona
l
Isómeros que tienen la misma secuencia de átomos enlazados,
pero con distinta orientación espacial.
ESTEREOISÓMEROS OISÓMEROS EN EL ESPACIO
I.- Isomería conformacional
Disposiciones espaciales de los átomos cuando existe
un giro en un enlace simple C - C.
proyecciones de Newman
Conformaciones
Proyecciones de Newman
El grupo más cercano al observador
El grupo más lejano al
observador
En los alcanos se conocen dos conformaciones extremas
AlternadaEclipsada
… rotaciones del etano hasta 360º
¿…Pero si hay más carbonos ?
Ejem: Butano
C2
C3
… Diagrama para butano C2-C3
También hay conformaciones en el
sistemas plegados… ejem:ciclo hexano
SILLA y BOTE.
http://www.ehu.es/biomoleculas/moleculas/confor.htm
En la conformación silla existen dos tipos de enlaces: axiales y ecuatoriales.
DIAGRAMA DE ENERGÍA EN EL CICLOHEXANO
II.- Isomería configuracional
Isómeros geométricos
Enantiómeros
Diastereoisómeros
CIS TRANS
alrededor de un enlace doble
alrededor de un carbono
tetraédrico
orientación espacial de átomos o grupo de átomos
a) Estereoisomería geométrica.-1.- Cadenas con dobles enlaces:
DISUSTITUIDOS:
En el caso de doble enlace trisustituido o tetrasustituido:
Denominación E,Z está basada en las reglas de secuencia de Cahn,Ingold y Prelog
¿Cuáles de los siguientes compuestos no exhiben isomería geométrica?
a) CH3-CH=CH2
b) CH3-CH=CH-Clc) CH3-CH=CH-CH3
El primero no posee isomería (cis/trans) ya que los atómos ligados a un carbono son iguales.
EJEMPLO 1:
EJEMPLO 2:
(Z) - 3-metilpent-2-eno (E) - 3-metilpent-2-eno
2.- Sistemas Cíclicos:
cis-1,2-dimetilciclopentano
trans-1,2-dimetilciclopentano
trans-1,3-dimetilciclobutano
cis-1,3-dimetilciclobutano
3.- En sistemas cíclicos plegados
b) Estereoisomería Óptica.
Los isómeros ópticos tienen, por lo menos, un carbono quiral
La quilaridad es una propiedad importante en la
naturaleza ya que la mayoría de los compuestos
biológicos son quirales.
La actividad óptica se mide en un
polarímetro
Enantiómeros
Estereoisómeros que son imágenes especulares no superponibles
Si posee 2 carbonos quirales (C*)
CH CH
OH
CH CH2
OHO
OH* *
¿Cuántos enantiómeros posee?
Tendrá: 2 pares enantiómeros 4 estereoisomeros
EJEMPLO:
CHO
OHHOHH
OHH
CH2OH
HOHO
CHO
HH
OHH
CH2OH
HO
CHO
OHHH
OHH
CH2OH
CHO
OHH
OHH
CH2OH
OH
H
CHO
OH
HOH H
H
CH2OH
OH
CHO
OHHOHH
HHO
CH2OH
CHO
HHOOHH
HHO
CH2OH
CHO
OHHHHO
HHO
CH2OH
CHO
HHOHHO
HHO
CH2OH
CHO
OHHOHH
OHH
CH2OH
CHO
OHHOHH
HHO
CH2OH
CHO
HHOHHO
OHH
CH2OH
CHO
OHHHHO
HHO
CH2OH
CHO
HHOOHH
OHH
CH2OH
CARBONOS QUIRALES: 3
ESTEREOISÓMEROS: 8ENANTIOMEROS: 4 PARES
Los estereoisómeros que no son imágenes especulares.
Diastereoisómeros
COMPUESTOS MESO
C
C
HO CH3
CH3HO
H
H
C
C
OHH3C
H3C OH
H
H PLANO DE SIMETRÍA
Compuesto que a pesar de tener carbonos
quirales, son aquirales (no tienen actividad
óptica) porque poseen un plano de simetría
MEZCLA RACÉMICA
Mezcla que contiene un par de enantiómeros en una proporción del 50% de cada uno. La desviación de la luz polarizada producida por dicha mezcla es nula.
+ = Mezcla Racemica
¿Cual de los siguientes compuestos presenta isomería óptica?a) (CH3)2 C=CCl2b) CH3 -BrC=CHCl
c) CH3 -ClC=CCl-CH3
d) CH3 -ClCH-CH2 -CH3
¿Qué tipo de isomería presentan cada par de los siguientes compuestos? :
a)CH3 -CHOH - CH2 - CH2 -CH3 y CH3 -CH2 - CH2 -CH2 - CH2 OH
b)CH3 -CHOH - CH2 - CH2 -CH3 y CH3 - CH2 - CH2 -CHOH - CH3
c)CHO - CH2 - CH2 - CH2 - CH3 y CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2OH
Bibliografía recomendada
• Capitulo 5 del texto: Fox, M. A. y Whitesell, J. K., Química Orgánica, 2ª Edición, Ed. Pearson Educación, 2000.
• Capitulo 3.8,4.1-4.4 del texto: McMurry, J., Química Orgánica, 7ª Edición, Ed. Cengage Learning, México, 2008.
• Capitulo 2 (2.3, 2.5, 2.7), 7. del texto: BAILEY, P.S., Jr., BAILEY, C.A.; “Organic Chemistry. A Brief Survey of Concepts and Applications”. 5º Edition. Prentice-Hall International, Inc. 1998.
Web:• www.uhu.es/quimiorg/isomeria.html • mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/ap/estereoquimica.doc • http://www.ehu.es/biomoleculas/moleculas/confor.htm
POLARÍMETRO: POLARIZACIÓN DE LA LUZ
Rotación específica
l = longitud de la celda en dm , c = concentración en g/mlD= longitud de onda (nm) igual a 589 nm (línea D del Na)
Acido Láctico de tejido muscular: [a]D= +2.5°
Acido Láctico de Leche: [a]D = -2.5°
(+)-Acido Láctico o d-Acido Láctico
(-)-Acido Láctico o l-Acido Láctico
Ejemplo Isómero
Aplicaciones de la polarimetriaAplicaciones de la polarimetria
• Identificar sustancias cualitativamente• Caracterizar y distinguir enantiómeros
– Un enantiomero es tóxico (Talidomida)
– Un enantiomero es inactivo o menos activo (Epinefrina)
– Cada enantiomero tiene una actividad biológica distinta (Propoxifeno: D analgésico, L antitusivo)
– Combinación beneficiosa por complementación o inhibición de efectos adversos de uno (indacrinona)
• Medir la pureza (industria del azucar:la sacarosa es opticamente mucho más activa que muchas impurezas comunes)
D(+)- Glucosa D(+)-Manosa D(+)-Galactosa L(+)- Ramnosa
RECONOCIMIENTO DE LA IMPORTANCIA A NIVEL PRÁCTICO DE LA
CATÁLISIS ASIMÉTRICA.
PREMIOS NOBEL DE QUÍMICA 2001
WILLIAM S. KNOWLES, 1917
MONSANTO (RETIRADO 1986)
RYOJI NOYORI, 1938
1972 Prof. NAGOYA
K. BARRY SHARPLESS, 1941
1990 Prof. SCRIPPS INSTITUTE, USA
INSECTICIDAS:
ácido permetrínico insecticida
Isómero óptico inactivo
(S)-talidomida (R)-talidomida
FÁRMACO:C13H10N2O4
