TEMA II Isomera QUMICA ORGNICA Y BIOLGICA FIUNER

TEMA II: Isomería QUÍMICA ORGÁNICA Y BIOLÓGICA FI-UNER Lic. Mariana Bianchi

Estudio de los isómeros �Importancia en ciencias biomédicas. �Importancia en el diseño de drogas, modelado de estructuras biológicas.

Isómeros “iso” mismo “meros” partes Ibuprofeno, Penicilina

ISÓMEROS Isómeros constitucionales: Cadena, posición, función. Estereoisomeros (isómeros espaciales) Diastereoisómeros Isómeros CIS – TRANS Isómeros CIS - TRANS Compuestos que contienen 2 o mas centros quirales Conformeros Enantiómeros

Isómeros constitucionales • Isomería de cadena o esqueleto: Los isómeros de este tipo, tienen componentes de la cadena acomodados en diferentes lugares.

Isómeros constitucionales • Isomería de posición: los grupos funcionales de unos compuestos, se unen de diferentes posiciones.

Isómeros constitucionales • Isomería de grupo funcional: Aquí, la diferente conectividad de los átomos, pueden generar diferentes grupos funcionales en la cadena.

ISÓMEROS Isómeros constitucionales: Cadena, posición, función. Estereoisomeros (isómeros espaciales) Diastereoisómeros Isómeros CIS – TRANS Isómeros CIS - TRANS Compuestos que contienen 2 o mas centros quirales Confórmeros Enantiómeros

Enantiómeros �Las moléculas de imágenes especulares que no se pueden superponer se llaman enantiómeros, del griego “enantio” (opuesto). �Se producen siempre que un carbono tetraédrico se enlaza a cuatro sustituyentes distintos. �Tienen las mismas propiedades físicas y químicas, excepto por la interacción con el plano de la luz polarizada. �Son ópticamente activos. �Giran el plano de polarización de la luz exactamente con la misma magnitud pero en sentidos opuestos.

Quiralidad

Quiralidad en las moléculas orgánicas ¿Qué hace que una molécula sea QUIRAL?

Átomos de C asimétricos

Planos de simetría especular …. cualquier molécula que tenga un plano de simetría especular interno no puede ser QUIRAL, incluso aunque contenga átomos de C asimétricos …. .

Compuestos quirales sin átomos asimétricos

Nomenclatura (R) y (S) de átomos de C asimétricos: Cahn- Ingold- Prelog 1 - Se asigna prioridad a cada átomo unido al C quiral. � Los átomos con los números atómicos mas altos tienen mayor prioridad. � En el caso de que los átomos sean iguales se consideran los átomos que le siguen en la cadena para seguir la prioridad. � Los dobles y triples enlaces se consideran como si formasen enlaces con los mismos átomos por separado.

Nomenclatura (R) y (S) de átomos de C asimétricos: Cahn- Ingold- Prelog

Nomenclatura (R) y (S) de átomos de C asimétricos: Cahn- Ingold- Prelog 2 - se coloca el átomo con prioridad 4 hacia el fondo y se analiza.

Configuración absoluta y relativa � Configuración absoluta: representación estereoquímica detallada de una molécula que incluye como están dispuestos los átomos en el espacio. Nomenclatura (R) y (S). � Configuración relativa: relación determinada experimentalmente entre las configuraciones de dos moléculas, incluso aunque no se conozca la configuración absoluta de cada una.

Configuración relativa: sistema D y L � Las configuraciones de los azúcares y los aminoácidos se relacionaban con los enantiómeros del gliceraldehído. � A los compuestos con la misma configuración relativa que el (+) gliceraldehído se le asignó el prefijo D y a los que tenían la configuración relativa del (-) gliceraldehído se le asigno el prefijo L.

Actividad óptica �Cuando un haz de luz polarizada atraviesa una solución de ciertas moléculas orgánicas como alcanfor o glucosa, el plano de polarización gira. �No todas las sustancias tienen esta propiedad pero las que la presentan se conocen como “ópticamente activas”.

Polarímetro

Mezclas racémicas una mezcla que esta formada por dos enantiómeros en la misma proporción y que es ópticamente inactiva, se conoce como mezcla racémica. Talidomida el enantiómero (-) es el responsable de las alteraciones durante el embarazo, mientras que el enantiómero (+) induce al sueño

ISÓMEROS Isómeros constitucionales: Cadena, posición, función. Estereoisomeros (isómeros espaciales) Diastereoisómeros Isómeros CIS – TRANS Isómeros CIS - TRANS Compuestos que contienen 2 o mas centros quirales Conformeros Enantiómeros

Diastereómeros de compuestos con 2 o mas centros quirales

Compuestos Meso �Compuesto aquiral que tiene centros quirales

Isómeros cis- trans

Isómeros cis- trans

Nomenclatura E-Z 1 - Se separa mentalmente el doble enlace. 2 - Se asignan prioridades a los grupos utilizando las reglas de Cahn- Ingold – Prelog. 3 - Si los dos grupos de la primera prioridad están del mismo lado del doble enlace el isómero es Z, si los dos grupos con la misma prioridad están en lados opuestos el isómero es E.

Nomenclatura E-Z Ejemplo :

ISÓMEROS Isómeros constitucionales: Cadena, posición, función. Estereoisómeros (isómeros espaciales) Diastereoisómeros Isómeros CIS – TRANS Isómeros CIS - TRANS Compuestos que contienen 2 o mas centros quirales Confórmeros Enantiómeros

Confórmeros En este tipo de isómeros conformacionales o confórmeros, la conversión de una forma en otra es posible pues la rotación en torno al eje de los átomos de carbono es más o menos libre. Por eso también reciben el nombre de rotámeros. Si los grupos son voluminosos podría haber impedimento estérico y no ser tan fácil la interconversión entre rotámeros.

Confórmeros

Conformaciones de alcanos

Conformaciones de silla y bote