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TEMA 2
 ESTEREOQUÍMICA
La estereoquímica es el estudio de las moléculas en tres
dimensiones.
Induce sueño
Teratogénico
Produción industrial del aminoácido L-Dopa
(útil en el tratamiento del Parkinson) usando catalizadores
quirales (Knowles)
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
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
Olor
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.
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 (C3H8O)
Isómeros
constitucionales
o estructurales
Dependiendo de la naturaleza de la diferencia entre las
estructuras es posible clasificar los isómeros en varios subtipos
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
ISÓMEROS ESTRUCTURALES
Butano
Metilpropano
Propan-1-ol
Propan-2-ol
DE CADENA
DE POSICIÓN
Propan-1-ol
DE FUNCIÓN
Metoxietano
TIPOS DE ISOMERÍA cont.
Compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero
diferente estructura química
Isómeros Constitucionales o
Estereoisómeros
Estructurales
Tienen los mismos grupos funcionales y
conectividad, difieren en la organización
espacial de átomos y enlaces
TIPOS DE ISOMERÍA cont.
Estereoisómeros
Conformacionales
Configuracionales
Opticos
Enantiómeros
Geométrico
cis-trans
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
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)
OTRA VISIÓN GLOBAL DEL PROBLEMA
Isomería
Isomería estructural o constitucional
Difieren en la conectividad
de función
Tienen grupos
funcionales distintos
de posición
el grupo funcional es el mismo
pero están en otra posición
Estereoisomería
Difieren en la orientación espacial
de cadena
Mismo grupo funcional pero
la forma de la cadena varía
Configuracional
No se pueden
interconvertir mediante
un giro
Óptica
Enantiómeros
Son imágenes especulares
no superponibles
Conformacional
Pueden interconvertirse
por giro sobre enlace sencillo
Geométrica
Isómeros cis y trans
Diastereoisómeros
No guardan relación de
imagen especular
¿Tienen los compuestos la misma fórmula molecular?
NO
No Isómeros
SI
Isómeros
NO
¿Tienen los compuestos la misma conectividad?
SI
Estereoisómeros
NO
¿Son interconvertibles por rotación en torno a enlaces simples C-C?
SI
Configuracional
¿Es producida por un doble enlace?
SI
NO
Óptica
NO
¿Son los compuestos imágenes especulares no superponibles?
SI
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
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
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.
Isomerismo Coformacional. Alcanos


El cofórmero eclipsado es el de mayor energía
Angulo dihedral= 0 grador
Eclipsado
Alternado
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
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
Análisis Coformacional. Etano
Análisis Coformacional. Propano
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
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
=>
Análisis Coformacional. Butano
Angulo
dihedral
Importante
Alternada
Eclipsada
Tensión Anular. Ciclos Alcanos
Los ciclos poseen una
tensión Anular, pero el
ciclo propano es el de
mayor valor
Tensión Anular. Ciclos Alcanos, ciclopropano
Algo de la tensión
surge de el
eclipsamiento de H …
hasta 24 Kjmol-1.
Tensión Anular. Ciclos Alcanos
Tensión de anillo
o de angulo
Ciclo hexano. Análisis Conformacional
Ciclo hexano. Confórmero de Silla
Conformación de Silla
Vista a lo largo de los enlaces de la “silla”
Ciclo hexano. Confórmero de Bote
Conformación de Bote
Vista a lo largo de los enlaces del “bote”
Bote torcido
Ciclo hexano. Interconversión Confórmeros
Silla
Libre tensión
Bote
con tensión
Silla
Libre tensión
Ciclo
hexano. Energía
Conformacional
Conformational
Energy
Ciclo hexano. Como dibujar la silla
Ciclo hexano. Lineas verticales o Axiales
Ciclo hexano. Lineas Ecuatoriales
Ciclo hexano. Lineas Ecuatoriales
Ciclo hexano. Posición Axial y Ecuatorial
Metil ciclohexano
Ciclo hexano. Interacciones 1.3-diaxiales
metil ciclohexano
Ciclo hexano. Interacciones 1.3-diaxiales
Menos de 0.01%
Axial t-butil ciclohexano
Más de 99.9%
Ecuatorial t-butil ciclohexano
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.
Ciclo hexano. 1,2-Di-sustituidos
Conformero mayoritario
por ser mas estable