Estereoquímica ESTUDIO DE LOS ASPECTOS TRIDIMENSIONALES DE UNA ESTRUCTURA MOLECULAR

Transcripción

1 Estereoquímica ESTUDIO DE LOS ASPECTOS TRIDIMENSIONALES DE UNA ESTRUCTURA MOLECULAR

2 ESTEREOQUIMICA Los grupos unidos sólo por un enlace ( o sea, un enlace sencillo) pueden girar uno respecto a otro sin afectar la sobreposición de los orbitales constituyentes. Las diferentes distribuciones de los átomos en el espacio que resultan de la rotación de los grupos alrededor de los enlaces sencillos se llama CONFORMACIÓN. Podríamos tener infinitas conformaciones a partir de las rotaciones de los grupos alrededor del enlace C-C

3 TIPOS DE ISOMERIA ESTEREOISOMEROS COFORMACIONALES ESTEREOISOMEROS CONFIGURACIONALES NOMENCLATURA DE ESTEREOISOMEROS

4 QUE SON ISÓMEROS? Dos especies químicas diferentes se dice que son isómeras cuando tienen la misma composición elemental y el mismo peso molecular Los isómeros no son superponibles y tienen el mismo número de átomos de cada tipo

5 TIPOS DE ISOMERIA - ISÓMEROS DE ESTRUCTURA ISOMEROS DE ESTRUCTURA - ESTEREOISÓMEROS

6 QUE SON ISÓMEROS DE ESTRUCTURA? Son isómeros que difieren entre sí en que sus átomos están unidos de diferente forma - No todos los grupos están unidos a los mismos centros -Son moléculas muy diferentes tanto en sus propiedades físicas como químicas

7 Son isómeros que difieren entre sí únicamente en el arreglo sus átomos en el espacio - Todos los grupos están unidos a los mismos centros pero difieren en el orden en el espacio -Son moléculas muy parecidas entre sí tanto en sus propiedades físicas como químicas

8 ISOMERIA DE ESTRUCTURA - ISOMERÍA DE CADENA -ISOMERÍA DE FUNCIÓN - ISOMERÍA DE POSICIÓN

9 ISÓMEROS DE ESTRUCTURA ISÓMEROS DE CADENA Difieren en la forma en que están unidos los átomos de carbono entre sí para formar una cadena H H H CH 3 H H 3 C C C C CH 3 H 3 C C C CH 3 CH 3 H H H H 3 C C CH 3 H H CH 3 C 5 H 12

10 ISÓMEROS DE ESTRUCTURA ISÓMEROS DE FUNCIÓN - Difieren en sus grupos funcionales - La forma en que están unidos los átomos da lugar a grupos funcionales distintos H H CH 3 H 3 C C C O H Aldehido H 3 C C Cetona O

11 ISÓMEROS DE ESTRUCTURA ISÓMEROS DE FUNCIÓN - Difieren en sus grupos funcionales - La forma en que están unidos los átomos da lugar a grupos funcionales distintos H H H OH H 3 C C C H 3 C C C O OH a-hidroxi aldehido H Ácido O

12 ISÓMEROS DE ESTRUCTURA ISÓMEROS DE FUNCIÓN - Difieren en sus grupos funcionales - La forma en que están unidos los átomos da lugar a grupos funcionales distintos CH 3 H H 3 C C CH 3 H 3 C C CH 3 OH Alcohol OCH 3 Éter

13 ISÓMEROS DE ESTRUCTURA ISÓMEROS DE POSICIÓN - Difieren en las posiciones que ocupan sus grupos en la estructura carbonada H H H 3 C C CH 2 Br H 3 C C CH 3 H 1-Bromo Br 2-Bromo

14 ISÓMEROS DE POSICIÓN CH 3 CH 3 CH 3 CH Dimetil 1-3 Dimetil

15 ESTEREOISÓMEROS - ESTEREOISÓMEROS CONFORMACIONALES -ESTEREOISÓMEROS CONFIGURACIONALES - ESTEREOISÓMEROS QUIRALES -ESTEREOISÓMEROS NO QUIRALES - ENANTIÓMEROS - DIASTEROIÓMEROS

16 ESTEREOISÓMEROS ESTEREOISÓMEROS CONFORMACIONALES SON ESTEREOISÓMEROS NO AISLABLES POR SEPARADO A TEMPERATURA AMBIENTE O PRÓXIMA A ELLA Los estereoisómeros conformacionales de un compuesto reciben el nombre de CONFÓRMEROS de ese compuesto.

17 ESTEREOISÓMEROS ESTEREOISÓMEROS CONFORMACIONALES La transformación de unos en otros consiste en giros de grupos en el espacio alrededor de enlaces sencillos

18 ESTEREOISÓMEROS ESTEREOISÓMEROS CONFORMACIONALES

19 ESTEREOISÓMEROS ESTEREOISÓMEROS CONFORMACIONALES SON ESTEREOISÓMEROS NO AISLABLES POR SEPARADO A TEMPERATURA AMBIENTE O PRÓXIMA A ELLA

20 ESTEREOISÓMEROS ESTEREOISÓMEROS CONFORMACIONALES - A temperatura ambiente se interconvierten tan rápidamente que resulta imposible mantenerlos aislados por separado - La barrera energética a superar para la interconversion es baja

21 ESTEREOISÓMEROS - ESTEREOISÓMEROS CONFORMACIONALES -ESTEREOISÓMEROS CONFIGURACIONALES - ESTEREOISÓMEROS QUIRALES -ESTEREOISÓMEROS NO QUIRALES - ENANTIÓMEROS - DIASTEROISÓMEROS

22 ESTEREOISÓMEROS ESTEREOISÓMEROS CONFIGURACIONALES SON ESTEREOISÓMEROS AISLABLES POR SEPARADO A TEMPERATURA AMBIENTE O PRÓXIMA A ELLA La barrera energética a superar para la interconversión de estereoisómeros configuracionales es alta

23 ESTEREOISÓMEROS CONFIGURACIONALES En la mayor parte de los casos para transformar uno en otro, no basta con realizar giros alrededor de enlaces sencillos sino que es necesario romper y formar enlaces.

24 ESTEREOISÓMEROS CONFIGURACIONALES En la mayor parte de los casos para transformar uno en otro, no basta con realizar giros alrededor de enlaces sencillos sino que es necesario romper y formar enlaces.

25 ESTEREOISOMEROS - ESTEREOISÓMEROS CONFORMACIONALES -ESTEREOISÓMEROS CONFIGURACIONALES - ESTEREOISÓMEROS QUIRALES -ESTEREOISÓMEROS NO QUIRALES - ENANTIÓMEROS - DIASTEROISÓMEROS

26 ESTEREOISÓMERO QUIRAL ES AQUEL QUE NO ES SUPERPONIBLE CON SU IMAGEN EN EL ESPEJO

27 ESTEREOISÓMEROS ESTEREOISÓMERO QUIRAL ES AQUEL QUE NO ES SUPERPONIBLE CON SU IMAGEN EN EL ESPEJO Se parecen como nuestras manos

28 Espejo para comprobar la quiralidad Utilice un espejo para comprobar la quiralidad. Un objeto es quiral si su imagen especular es diferente de la del objeto original. Las imágenes en un espejo de objetos quirales no se pueden superponer, por lo que todos los átomos coinciden con el átomo equivalente de la otra molécula

29 ESTEREOISÓMEROS ESTEREOISÓMERO QUIRAL ES AQUEL QUE NO ES SUPERPONIBLE CON SU IMAGEN EN EL ESPEJO Como una persona y su imagen en el espejo

30 ESTEREOISÓMEROS ESTEREOISÓMERO QUIRAL ES AQUEL QUE NO ES SUPERPONIBLE CON SU IMAGEN EN EL ESPEJO O como multitud de objetos quirales

31 ESTEREOISÓMEROS ESTEREOISÓMERO QUIRAL ES AQUEL QUE NO ES SUPERPONIBLE CON SU IMAGEN EN EL ESPEJO O como multitud de objetos quirales

32 ESTEREOISÓMEROS ESTEREOISÓMERO QUIRAL ES AQUEL QUE NO ES SUPERPONIBLE CON SU IMAGEN EN EL ESPEJO E incluso letras del alfabeto b d p q

33 Enantiómeros del 2-bromobutano El 2-bromobutano es quiral debido a que tiene un átomo de carbono asimétrico (átomo de carbono quiral), marcado con un asterisco (*). El 2-bromobutano tiene un átomo de carbono asimétrico, también denominado átomo de carbono quiral. Tras un examen más minucioso, las imágenes en el espejo del 2- bromobutano no son superponibles.

34 ESTEREOISÓMEROS - ESTEREOISÓMEROS CONFORMACIONALES -ESTEREOISÓMEROS CONFIGURACIONALES - ESTEREOISÓMEROS QUIRALES -ESTEREOISÓMEROS NO QUIRALES - ENANTIÓMEROS - DIASTEROISÓMEROS

35 ESTEREOISÓMEROS ESTEREOISÓMERO NO QUIRAL ES AQUEL QUE ES SUPERPONIBLE CON SU IMAGEN EN EL ESPEJO Son superponibles

36 ESTEREOISÓMEROS ESTEREOISÓMERO NO QUIRAL ES AQUEL QUE ES SUPERPONIBLE CON SU IMAGEN EN EL ESPEJO Tienen elementos de simetría como muchos otros objetos

37 ESTEREOISÓMEROS ESTEREOISÓMERO NO QUIRAL Tienen elementos de simetría como muchos otros objetos

38 Planos de simetría especular El cis-1,2-diclorociclopentano tiene un plano de simetría especular. Cualquier compuesto con un plano de simetría especular interno no puede ser quiral. Un plano de simetría divide la molécula en dos imágenes especulares internas, por lo que todos los átomos se reflejan entre sí a través del plano especular interno. Los planos de simetría pueden atravesar los átomos dividiéndolos en dos. Los ciclos cis, tales como 1,2-diclorociclopentano, tienen un plano de simetría especular interno, por lo que no son quirales.

39 Plano de simetría El isómero quiral del trans-1,2- diclorociclopentano no tiene plano de simetría especular. Los átomos de cloro no se reflejan uno en otro a través de un hipotético plano especular. Uno de ellos está dirigido hacia arriba y el otro hacia abajo. Los compuestos cíclicos disustituidos, tales como trans-1,2 dicloropentano son quirales porque no tienen un plano de simetría especular interna.

40 Plano de simetría Un átomo de carbono con dos sustituyentes idénticos (sólo tres sustituyentes diferentes) normalmente tiene un plano de simetría especular interno. La estructura no es quiral. Solamente los compuestos con átomos de carbono quirales tienen la posibilidad de ser quirales.

41 Moléculas no quirales Un átomo de carbono quiral tiene cuatro sustituyentes diferentes. Los átomos de carbono con sólo tres grupos diferentes sobre ellos no son quirales porque las imágenes en un espejo se pueden superponer. Un átomo de carbono enlazado sólo a tres grupos diferentes no es quiral.

42 ESTEREOISÓMEROS - ESTEREOISÓMEROS CONFORMACIONALES -ESTEREOISÓMEROS CONFIGURACIONALES - ESTEREOISÓMEROS QUIRALES -ESTEREOISÓMEROS NO QUIRALES - ENANTIÓMEROS - DIASTEROISÓMEROS

43 ESTEREOISÓMEROS ENANTIÓMEROS DOS ESTEREOISÓMEROS SON ENANTIÓMEROS CUANDO UNO ES LA IMAGEN EN EL ESPEJO DEL OTRO

44 Imágenes especulares Estas imágenes especulares son diferentes y esta diferencia queda reflejada en su bioquímica. Sólo el enantiómero de la izquierda puede ser metabolizado por una enzima; el de la derecha no es reconocido por el enzima como un aminoácido útil. No obstante, el nombre de los dos es alanina o ácido 2-aminopropanoico, según las normas de la IUPAC. Se necesita, pues, una forma simple de distinguir ambos enantiómeros y de nombrar a cada uno de ellos de forma inequívoca. Aunque incluso los enantiómeros tengan la mayor parte de las mismas propiedades físicas, la naturaleza puede diferenciar fácilmente entre los enantiómeros. La naturaleza es selectiva.

45 Asignar la configuración absoluta de (R) y (S) Ponga el grupo de prioridad 4 en la parte de atrás y observe la molécula a lo largo del enlace del carbono asimétrico hacia el grupo de prioridad 4. Dibuje una flecha desde el grupo de prioridad 1, a través del segundo, hacia el tercero. Si la flecha va en el sentido de las agujas del reloj, el átomo de carbono asimétrico se conoce como (R) (del latín, rectus, «a la derecha»); si la flecha va en sentido contrario al de las agujas del reloj, el átomo de carbono quiral se conoce como (S) (del latín, sinister, «izquierda»). Puesto que la naturaleza puede diferenciar entre los enantiómeros, nosotros tenemos que ser capaces de distinguirlos también. Asignamos a cada enantiómero una configuración absoluta basada en la estructura tridimensional del carbono asimétrico.

46 Configuración del estereocentro: R/S Cahn, Ingold y Prelog establecieron el sistema de nomenclatura R/S para nombrar la configuración absoluta de un estereocentro. Se deja el grupo de prioridad menor (d) hacia atrás y se observa el sentido de giro para ir desde el grupo de más prioridad (a) hacia el de menor (c) de los tres que quedan. Si el sentido es el de las agujas del reloj, la configuración es R (rectus). Al contrario es S (sinister).

47 Asignar la configuración absoluta de (R) y (S)

48 ÁCIDO L (+) tartárico ÁCIDO D (-) tartárico El tartrato de sodio y amonio, ópticamente inactivo, existía como una mezcla de dos clases diferentes de cristales que eran imágenes especulares entre sí. Pasteur separó la mezcla cuidadosamente en dos montones uno de cristales derechos y el otro de izquierdos. ÁCIDO MESO tartárico La mezcla original era ópticamente inactiva; sin embargo, cada grupo de cristales por separado era ópticamente activo. En todas las demás propiedades, ambas sustancias eran idénticas

49 Una sustancia ópticamente activa es la que desvía el plano de la luz polarizada l longitud celda c concentración muestra El polarímetro mide la rotación específica de la muestra D longitud onda luz sodio Giro en el sentido de las agujas del reloj Sustancia dextrógira: Ácido (+) Láctico Extraído del tejido muscular Giro en sentido contrario de las agujas del reloj Sustancia levógira: (-)2-metil-1-butanol

50 Por qué los isómeros ópticos desvían el plano de polarización de la luz? Las moléculas de los isómeros ópticos son quirales, existen en dos formas, imágenes especulares, que no son superponibles Esta falta de simetría en las moléculas puede estar producida por varías causas, la más frecuente es que en ellas exista un estereocentro, en general un carbono unido a cuatro sustituyentes Ojo: Existen moléculas quirales que no tienen estereocentro: diferentes Alenos, (carbono Bifenilos, quiral)... y moléculas con estereocentros que no son quirales

51 Acción de las moleculas aquirales y quirales ante la luz polarizada

52 ISOMERÍA ÓPTICA La mayoría de sustancias no desvían el plano de polarización de la luz, no son ópticamente activas, pero los isómeros ópticos sí lo son En la pareja de enantiómeros, ambos desvían el plano de polarización el mismo número de grados, pero en sentidos contrarios (Pasteur, 1848)

53 Diagrama esquemático de un polarímetro La luz se origina en una fuente (generalmente una lámpara de sodio), y pasa a través de un polarizador y la celda de muestra. El filtro analizador es otro polarizador equipado con un transportador angular; se gira hasta que se observa la máxima cantidad de luz y la rotación se lee en el transportador. La luz de una lámpara de sodio pasa a través de un filtro que selecciona la luz amarilla de emisión (la línea D). Esta luz polarizada pasa por la celda de muestra que contiene una solución del compuesto que se está analizando. Solamente los compuestos quirales tienen una actividad óptica y pueden girar el plano de la luz polarizada. La luz que deja la celda de muestra pasa a continuación a través de un segundo filtro polarizador que se puede girar hasta que se observe que la luz determina la magnitud y la dirección de la rotación óptica.

54 La luz que no está polarizada está formada por ondas que vibran en cada dirección. Cuando se utiliza un polarizador, solamente las ondas que vibran en la misma dirección que el eje del filtro pueden pasar a través de él. La luz planopolarizada solamente vibra en una dirección.

55 Las moléculas que contienen un estereocentro son siempre quirales Ojo: Existen moléculas sin estereocentro que son quirales y moléculas con más de un estereocentro que no son quirales Los enantiómeros tienen las mismas propiedades químicas y físicas, a excepción de su respuesta ante la luz polarizada (actividad óptica). Por ello se les denomina isómeros ópticos. Las moléculas aquirales son ópticamente inactivas. La mezcla 1:1 de los enantiómeros (+) y (-) de una molécula quiral se denomina mezcla racémica o racemato y no desvía la luz polarizada

56 2-butanol Ácido 2-hidroxipropanoico (ácido láctico) Ácido 2-aminopropanoico (alanina)

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58 Reconocimiento quiral Reconocimiento molecular de la epinefrina por un enzima. Sólo el enantiómero levógiro encaja en el sitio activo del enzima. La naturaleza puede diferenciar fácilmente los enantiómeros. Los sitios activos de los enzimas normalmente se diseñan para alojar solamente uno de los enantiómeros con objeto de formar el complejo enzima-sustrato. El otro enantiómero no encajará en el sitio activo del enzima, por lo que no mostrará actividad bioquímica.

59 Mezclas racémicas Algunas veces, a las mezclas racémica se les llama racematos, par (±), o par (d,l). Una mezcla racémica se simboliza escribiendo (±) o (d,l) antes del nombre del compuesto. Por ejemplo, el 2-butanol racémico se simboliza por (±)-2-butanol o «(d,l)-2-butanol». Cuando una solución contiene cantidades iguales de ambos enantiómeros no mostrará una rotación óptica. Esta mezcla 1:1 se denomina mezcla racémica o racemato.

60 2-Butanol racémico La hidrogenación de la 2-butanona forma el 2-butanol racémico. El hidrógeno se adiciona desde cualquier lado del doble enlace. La adición de H 2 por un lado da lugar al producto (R), mientras que si se adiciona por el otro lado se obtiene el producto (S). Muchas reacciones forman mezclas racémicas de productos, especialmente cuando el materia inicial es aquiral y el producto es quiral

61 Enantiomería en compuestos con restricción conformacional. Este bifenilo tetrasustituido no puede transformarse en su conformación simétrica porque los átomos de yodo y de bromo son demasiado voluminosos. La molécula está «bloqueada» en una de las dos conformaciones alternadas quirales, enantioméricas Algunas moléculas pueden ser quirales, aunque no tengan ningún átomo de carbono asimétrico. Estos compuestos normalmente son tan voluminosos que no pueden interconvertirse entre sus dos conformaciones de imagen especular. Las moléculas están «bloqueadas» en una de las dos conformaciones posibles que son imágenes especulares no superponibles y, por tanto, se las considera enantiómeros.

62 Quiralidad en los alenos

63 Quiralidad en los alenos El átomo de carbono 3 de este aleno es el que tiene hibridación sp. Los átomos de carbono 2 y 4 tienen hibridación sp 2, pero sus planos son perpendiculares entre sí. Ninguno de los átomos de carbono va unido a cuatro átomos diferentes, por lo que no hay átomos de carbono asimétricos; sin embargo, el 2,3- pentadieno es quiral, según se puede comprobar con los modelos y con la siguiente representación de los enantiómeros. El átomo de carbono central de un aleno tiene hibridación sp y es lineal, mientras que los átomos de carbono de los extremos tienen hibridación sp 2 y son trigonales. Los alenos son quirales cuando cada uno de los átomos de carbono tienen al final dos sustituyentes diferentes

64 ISOMERÍA GEOMÉTRICA Son isómeros geométricos estas dos formas de 1,2 dicloroetano? Estas dos formas no son isómeros geométricos ya que la libre rotación del enlace simple convierte una forma en otra (son confórmeros)

65 Son isómeros geométricos estas dos formas de 1,2 dicloroeteno? Estas dos formas sí son isómeros geométricos ya que el doble enlace no permite la libre rotación. Son las formas trans y cis del 1,2-dicloroeteno

66 Para que exista isomería geométrica se deben cumplir dos condiciones: 1.- Rotación impedida (por ejemplo con un doble enlace) 2.- Dos grupos diferentes unidos a un lado y otro del enlace

67 La isomería cis/trans se puede dar también en sistemas cíclicos donde la rotación en torno al enlace simple está impedida Los isómeros geométricos son diasteroisoméros porque entre ellos no son imágenes especulares

68 Nomenclatura de los isómeros geométricos La asignación de prioridad de los grupos se basa en las reglas de Cahn-Ingold y Prelog que establecen un orden de prioridad según el número atómico

69 La isomería geométrica tiene efecto sobre las propiedades físicas 1,2-dicloroeteno Isómero Punto Fusión ( C) Punto Ebullición ( C) cis trans buteno Isómero Punto de Fusión ( C) Punto Ebullición ( C) cis trans El isómero cis tiene un punto de ebullición más alto que el isómero trans El isómero cis tiene un punto de fusión más bajo que el isómero trans

70 Por qué el isómero cis tiene mayor punto de ebullición? cis-1,2-dicloroeteno El átomo de Cloro tira de los electrones de enlace polarizando la unión C-Cl El isómero cis es más polar cis-2-buteno Los grupos metilo empujan electrones hacia el carbono del doble enlace, polarizando el encale C-C Por qué el isómero cis tiene menor punto de fusión? La forma en U del isómero cis dificulta el empaquetamiento en estado sólido. Las débiles fuerzas intermoleculares que se establecen en este caso explican que funda a menores temperaturas que el isómero trans, cuya forma permite un empaquetamiento más eficaz. El isómero cis es menos simétrico

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

72 UNA 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

73 OTRA VISIÓN GLOBAL DEL PROBLEMA ESTRUCTURALES ISÓMEROS CONFORMACIONALES ESTEREOISÓMEROS CONFIGURACIONALES Diastereómeros Enantiómeros

74 ESTEREOISÓMEROS - ESTEREOISÓMEROS CONFORMACIONALES -ESTEREOISÓMEROS CONFIGURACIONALES - ESTEREOISÓMEROS QUIRALES -ESTEREOISÓMEROS NO QUIRALES - ENANTIÓMEROS - DIASTEROISÓMEROS

75 ESTEREOISÓMEROS DIASTEROISÓMEROS SON ESTEREOISÓMEROS NO ENANTIÓMEROS Uno no es la imagen en el espejo del otro

76 ESTEREOISÓMEROS DIASTEROISÓMEROS SON ESTEREOISÓMEROS NO ENANTIÓMEROS

77 Isomería cis-trans en anillos La isomería cis-trans también es posible cuando hay un anillo disustituido. El cis- y el trans-1,2-dimetilciclopentano son isómeros geométricos y también diastereómeros. El diastereómero trans tiene un enantiómero, pero el diastereómero cis tiene un plano especular interno de simetría, por lo que es aquiral. Normalmente los anillos trans-1,2 disustituidos son quirales y, por tanto, tienen una imagen especular. Los anillos cis disustituidos contienen un plano de simetría interno que hace que las imágenes especulares se superpongan dejando el estereoisómero cis aquiral.

78 Los diastereómeros se encuentran en moléculas con dos o más átomos de carbono quirales. Existen dos pares de enantiómeros (imágenes especulares). La relación que existe entre los estereoisómeros que no son imágenes especulares es la diastereomería, es decir, son diastereómeros entre ellos. Formas diastereoméricas Cada miembro de un par de enantiómeros es un diastereómero de cada uno de los miembros del otro par.

79 Compuestos meso El 2,3-dibromobutano es un ejemplo de un compuesto que tiene menos de 2 n estereoisómeros, tiene dos carbonos asimétricos, C2 y C3, por lo que la regla 2 n predice un máximo de cuatro estereoisómeros. Las cuatro permutaciones de las configuraciones (R) y (S) en C2 y C3 se representan a continuación.

80 Resolución enantiomérica La reacción de un enantiómero puro de un compuesto con una mezcla racémica de otro compuesto da lugar a una mezcla de diastereómeros. La separación de los diastereómeros, seguida de hidrólisis, da lugar a los enantiómeros resueltos El proceso de separar los enantiómeros se denomina resolución. La separación de los enantiómeros de una mezcla racémica requiere un compuesto activo ópticamente puro, como el tartrato, para poder separarlos. La reacción entre una mezcla racémica y un ácido tartárico (R),(R)-(+)- puro da lugar a dos diastereómeros que pueden separarse fácilmente debido a su diferencia en las propiedades físicas. Una vez que se hayan separado los diastereómeros, el ácido tartárico se puede hidrolizar proporcionando enantiómeros puros.

81 Resolución enantiomérica

82 Cromatografía quiral de enantiómeros Los enantiómeros del compuesto racémico forman complejos diastereoméricos con la sustancia quiral del relleno de la columna. Uno de los enantiómeros se enlaza con más fuerza que el otro, por lo que se mueve más lentamente a través de la columna. La interacción diferente entre los diastereómeros y el relleno de la columna es la base de la cromatografía quiral. Un diastereómero interactuará más con el relleno de la columna, mientras que el otro diastereómero, que interactúa menos, puede pasar a través de la columna y salir de la columna primero.

83 Son superponibles? SI Clasificación de las relaciones entre moléculas NO Tienen la misma fórmula molecular? ó Son iguales sus pesos moleculares y sus composiciones elementales? SI NO No son isómeros Son la misma molécula Son isómeros Difieren únicamente en el arreglo de sus átomos en el espacio? NO Son isómeros estructurales SI Es uno de ellos superponible con la imagen en el espejo del otro? Son estereoisómeros Son aislables a temperatura ambiente o próxima a ella? SI NO NO SI Son enantiómeros Son diasteroisómeros Son estereoisómeros conformacionales Son estereoisómeros configuracionales Son quirales NO Son superponibles con sus respectivas imágenes en el espejo? SI Son aquirales