TEMA 2 ESTEREOQUÍMICA

Transcripción

1 TEMA 2 ESTEREOQUÍMICA La estereoquímica es el estudio de las moléculas en tres dimensiones.

2 Induce sueño Teratogénico

3 Produción industrial del aminoácido L-Dopa (útil en el tratamiento del Parkinson) usando catalizadores quirales (Knowles)

4 Entre las consecuencias dinámicas de la estereoquímica en sistemas biológicos es posible mencionar las relaciones enzima/sustrato enzimático, anticuerpo/antígeno y droga/receptor. Consecuencias de la estereoquímica molecular

5 Entre las consecuencias dinámicas de la estereoquímica en sistemas biológicos es posible mencionar las relaciones enzima/sustrato enzimático, anticuerpo/antígeno y droga/receptor. Consecuencias de la estereoquímica molecular

6 Olor

7 CONCEPTO. TIPOS DE ISOMERÍA Isómeros Son compuestos que tienen la misma fórmula molecular, pero propiedades físicas y/o químicas distintas. Estereoisómeros Son los isómeros que tienen la misma secuencia de enlaces, pero difieren en la distribución espacial de los mismos.

8 CONCEPTO. TIPOS DE ISOMERÍA Se denominan Isómeros a los compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero diferente estructura química 1-propanol 2-propanol etil metil éter (C 3 H 8 O) Isómeros constitucionales o estructurales Dependiendo de la naturaleza de la diferencia entre las estructuras es posible clasificar los isómeros en varios subtipos

9 TIPOS DE ISOMERÍA Compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero diferente estructura química Isómeros Constitucionales o Estructurales Se distinguen en el orden en el que los átomos están conectados entre sí. Pueden contener distintos grupos funcionales o estructuras

10 ISÓMEROS ESTRUCTURALES Butano Metilpropano DE CADENA Propan-1-ol Propan-2-ol DE POSICIÓN Propan-1-ol Metoxietano DE FUNCIÓN

11 TIPOS DE ISOMERÍA cont. Compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero diferente estructura química Isómeros Constitucionales o Estructurales Estereoisómeros Tienen los mismos grupos funcionales y conectividad, difieren en la organización espacial de átomos y enlaces

12 TIPOS DE ISOMERÍA cont. Estereoisómeros Conformacionales Configuracionales Opticos Enantiómeros Geométrico cis-trans

13 VISIÓN GLOBAL ESTRUCTURALES ISÓMEROS CONFORMACIONALES ESTEREOISÓMEROS Moléculas tienen el mismo número y tipo de átomos colocados en el mismo orden, diferenciándose únicamente en la disposición espacial que ocupan. CONFIGURACIONALES Diastereisómeros Enantiómeros

14 ESTEREOISÓMEROS ESTEREOISÓMEROS CONFORMACIONALES Producidos por la rotación en torno a un enlace simple C-C. Interconvertibles a temperatura ambiente ESTEREOISÓMEROS CONFIGURACIONALES Estereoisómeros no convertibles entre sí a temperatura ambiente Isómeros geométricos, producidos por la presencia de un doble enlace en la molécula Isómeros ópticos, producidos normalmente por la presencia de un centro quiral (carbono asimétrico)

15 OTRA VISIÓN GLOBAL DEL PROBLEMA Isomería Isomería estructural o constitucional Difieren en la conectividad Estereoisomería Difieren en la orientación espacial de función Tienen grupos funcionales distintos de posición el grupo funcional es el mismo pero están en otra posición de cadena Mismo grupo funcional pero la forma de la cadena varía Configuracional No se pueden interconvertir mediante un giro Conformacional Pueden interconvertirse por giro sobre enlace sencillo Óptica Geométrica Isómeros cis y trans Enantiómeros Son imágenes especulares no superponibles Diastereoisómeros No guardan relación de imagen especular

16 Tienen los compuestos la misma fórmula molecular? NO SI Isómeros No Isómeros NO Tienen los compuestos la misma conectividad? SI Estereoisómeros Son interconvertibles por rotación en torno a enlaces simples C-C? NO SI Configuracional SI Es producida por un doble enlace? NO Óptica NO Son los compuestos imágenes especulares no superponibles? SI

17 Dos estereoisómeros configuracionales pueden ser entre sí enantiómeros o diastereómeros Los enantiómeros son estereoisómeros configuracionales que son imágenes especulares no superponibles entre sí Los diastereómeros son estereoisómeros configuracionales que NO son imágenes especulares entre sí

18 Isómeros Coformacionales. Alcanos Son las distintas estructuras de un mismo compuesto que surgen como resultado de la libre rotación de los enlaces simples y la flexilibilidad de los ángulos de enlace. Representación de alcanos. Etano Las moléculas rotan constantemente através de todas las posiblre conofrmaciones H H H H H H Modelo de esfera y barras Proyección de Newman Caballete

19 Isomerismo Coformacional. Alcanos Angulo dihedral o de Torsión La energía de las moléculas cambian en la medida que rota el enlace C-C El confórmero de menor energía es el que prevalece.

20 Isomerismo Coformacional. Alcanos El cofórmero eclipsado es el de mayor energía Angulo dihedral= 0 grador Eclipsado Alternado

21 Isomerismo Coformacional. Alcanos Confórmero de eclipsado Tesnión Torsional La diferencia de energía es causada por la repulsión electron-electron y es llamado Tensión Torsional Repulsión entre nubes electrónicas

22 Isomerismo Coformacional. Alcanos Confórmero de Alternado Todas estas representaciones muestran al confórmero más estable y el adoptado por la molécula. Todos los átomos están lo más alejado que se puede

23 Análisis Coformacional. Etano

24 Análisis Coformacional. Propano

25 Análisis Coformacional. Butano Conformación Eclipsada. La de mayor energía. Mayor molestia estérica. Angulo dihedral = 0 grado totalmente eclipsada Conformación Anti. La de menor energía Angulo dihedral = 180 grado anti

26 Análisis Coformacional. Butano Conformación Eclipsada De mayor energía que el conformero eclipsado Angulo dihedral = 120 grado eclipsed Conformación Gauche, alternado. Los metilos están mas cerca que en el conformero anti Angulo dihedral = 60 degrees => gauche =>

27 Análisis Coformacional. Butano Angulo dihedral

28 Importante Alternada Eclipsada

29 Tensión Anular. Ciclos Alcanos Los ciclos poseen una tensión Anular, pero el ciclo propano es el de mayor valor

30 Tensión Anular. Ciclos Alcanos, ciclopropano Algo de la tensión surge de el eclipsamiento de H hasta 24 Kjmol-1.

31 Tensión Anular. Ciclos Alcanos Tensión de anillo o de angulo

32 Ciclo hexano. Análisis Conformacional

33 Ciclo hexano. Confórmero de Silla Conformación de Silla Vista a lo largo de los enlaces de la silla

34 Ciclo hexano. Confórmero de Bote Conformación de Bote Vista a lo largo de los enlaces del bote Bote torcido

35 Ciclo hexano. Interconversión Confórmeros Silla Libre tensión Bote con tensión Silla Libre tensión

36 Conformational Ciclo hexano. Energía Energy Conformacional

37 Ciclo hexano. Como dibujar la silla

38 Ciclo hexano. Lineas verticales o Axiales

39 Ciclo hexano. Lineas Ecuatoriales

40 Ciclo hexano. Lineas Ecuatoriales

41 Ciclo hexano. Posición Axial y Ecuatorial Metil ciclohexano

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43 Ciclo hexano. Interacciones 1.3-diaxiales

44 metil ciclohexano

45 Ciclo hexano. Interacciones 1.3-diaxiales Menos de 0.01% Más de 99.9% Axial t-butil ciclohexano Ecuatorial t-butil ciclohexano

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47 Ciclo hexano. 1,2-Di-sustituidos Ambos conformeros poseen el mismo numero de interacciones 1,3-diaxiales (uno en ambos casos) por lo que se encuentran en la misma proporcion.

48 Ciclo hexano. 1,2-Di-sustituidos Conformero mayoritario por ser mas estable