UNIVERSIDAD NACIONAL DE JUJUY FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA ORGANICA 2017

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE JUJUY FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA ORGANICA 2017 ESTEREOISOMERIA (Parte II): ISOMERIA OPTICA 1- Explique el significado de los siguientes términos: Constitución. Conformación. Configuración. Elementos de simetría. Isómero. Esteroisómeros. 2-a) Señale los ejes de simetría y especifique el orden de las siguientes moléculas: C 3 3 C C 3 3 C C 3 2-b) Explique que significa que una molécula tenga plano de simetría. Dibuje y señale los planos de simetría de las moléculas anteriores 3) asifique como V (verdadero) o F (falso). Justifique la opción que seleccione a- Una molécula con un carbono quiral y configuración R, gira el plano de la luz polarizada en el sentido de las agujas del reloj. b- Una sustancia levorrotatoria, desvía el plano de la luz polarizada en sentido contrario a las agujas de un reloj. c- Una molécula con un solo centro asimétrico, es siempre quiral d- Un compuesto que tenga más de un centro asimétrico y plano de simetría, es meso. e- Dos estructuras cualesquiera, constituyen un par de enantiómeros si no son superponibles f- Los enantiómeros tienen las mismas propiedades físicas excepto el poder rotatorio específico g- Dos compuestos diastereoisómeros, son imágenes especulares superponibles. h- Epimerización es el cambio de configuración de un solo centro asimétrico en una molécula que contiene más de uno. i- Las mezclas racémicas giran el plano de la luz polarizada en el plano j-una molécula con varios centros quirales, no siempre es quiral 4- Formule y señale los carbonos quirales en los siguientes compuestos. Indique que compuestos son quirales. Dibuje los enantiómeros cuando corresponda. Nombre los compuestos. a) C 3 -C 2 -CN 2 -CO b) C 3 -CBr-C 2 -COO c) C 3 -CO-C 2 -CO-C 3

2 5 - Qué son y para qué sirven las proyecciones planas de Fischer?. Dadas las siguientes proyecciones de Fischer, establece la relación entre ellas y complete las frases siguientes: a- La.. y la.. representan la misma molécula b- La B y la.son enantiómeros c- La es un diastereoisómero de la B d- La proyección. Corresponde al (2R,3R)-dibromopentano Nota: Observe que R va en cursiva C 3 C 2 5 C 3 C 3 O O O O O O O O C 2 5 C 3 C 2 5 C 2 5 A B C D 6- Cuáles son enantiómeros y cuáles diasteroisómeros de los siguientes compuestos? Cuáles son ópticamente activos y cuáles son forma meso? a) b) c) CO COO O O O O C 2 O COO COO O O COO d) CO e) f) COO O O O O C 2 O COO O CO O C 2 O g) COO h) O O COO O C 2 O O CO 7- Señale como verdadera o falsa ( V/F) cada una de las siguientes afirmaciones: Cuando una estructura y su imagen especular no son superponibles a) existe quiralidad b) se trata de un par de enantiómeros c) son dos diastereómeros

3 d) constituyen una forma meso 8-Dadas los siguientes pares de fórmulas estereoquímicas, indique cuáles representaciones corresponden a moléculas idénticas y cuáles a enantiómeros. Asigne configuración R/S. 9- Asignar configuración R/S para cada átomo de carbono quiral en cada una de las siguientes fórmulas configuracionales: 10-a) Qué son las familias D y L? b) Qué sustancia y por qué se elige como patrón de referencias de esas familias? c) Señale a qué familia (D o L) pertenecen las siguientes sustancias:

4 O COO C 3 O O O O O O O O O O 2 N COO C 3 C 3 O ac (+)Láctico (+)Glucosa (-)fructosa (-)Alanina O d) Sabiendo que una sustancia pertenece a la familia L, podría predecir el signo de su rotación especifica antes de efectuar su medición? 11- a) Defina: a 1 ) Configuración absoluta y a 2 ) Configuración relativa. b) Cuál es la configuración en términos de R o S de los siguientes compuestos?. Indicar si se trata de la misma molécula o si son enantiómeros. Nombre los compuestos (revea Nomenclatura de estereoisómeros, y el Sistema CIP). C 3 COO b 1 ) O y O COO C Las sales de amonio cuaternarias y óxidos de amina que contiene 4 grupos diferentes sobre, el átomo de N pueden ser resueltos en enantiómeros ópticamente activos. Utilice el sistema de prioridades CIP para designar como (R) o (S) a los siguientes compuestos: 3 C O - 3 C N + C 2 C C N + C 6 5 C 6 5 C 3 3 C 13-Diferencie: Mezcla racémica o conglomerado de compuesto racémico o racemato y de disolución racémica sólida. Dibuje diagramas de punto de fusión vs composición para cada caso. 14-a) Qué entiende por resolución de una modificación racémica? b) Explique y ejemplifique:

5 Resolución mecánica Resolución bioquímica Resolución química por formación de diasteroisómeros. Estereoisomería: Preguntas complementarias 15- La rotación específica de la trehalosa en agua es 178,3º. a) Qué rotación se observará para una solución de 10 g de trehalosa en 50 ml de agua, medida en un tubo de 10cm? b) Si la solución de a) se diluye hasta alcanzar un de 20º, cuál será la concentración de la nueva solución?. Cuánta agua se agregó a la solución original? 16- Explique las modificaciones del poder rotatorio observadas en la siguiente serie de reacciones: C 3 C 3 C 3 I Zn 2 / I Zn /+ I - C-C 2 -O C-C C-C 3 I I I C 2 -C 3 C 2 -C 3 C 2 -C 3 S-(-)-2- metil-1-butanol S-(+)-1-cloro-2-metilbutano 2-metilbutano [ α ] D = - 5,7 [ α ] D = 1,64 [ α ] D = a) Teniendo en cuenta todo lo respondido hasta ahora, defina de la forma más precisa posible: Isómeros geométricos Isómeros ópticos b)formule un esquema de todos los tipos de isomería estudiados hasta el presente. 15- Las penicilinas, constituyen una familia de antibióticos que tienen la fórmula general indicada abajo. Asignar la configuración R o S a cada uno de los centros quirales de dicha fórmula.