REPRESENTACIÓN TRIDIMENSIONAL DE MOLÉCULAS ORGÁNICAS. Paz Velis G Profesora de Química Objetivo de Unidad: Modelar las moléculas Orgánicas a través de su estructura tridimensional Objetivo de clase: Caracterizan la molécula de talidomida e indican cuáles son los grupos funcionales presentes y los centros quirales. • Fórmula en perspectiva • Proyecciones de Newman y de caballete • Estabilidad conformacional de compuestos orgánicos cíclicos

El desastre de la talidomina

La catástrofe de la TALIDOMIDA Este medicamento se recetaba para tratar las náuseas en el período del embarazo y como sedante débil para los nervios, con el tiempo se relacionó directamente a este medicamento con la malformación de miles de recién nacidos (extremidades inexistentes o extremadamente cortas).

ISOMERÍA Compuestos con la misma fórmula global, pero que difieren entre sí en la disposición espacial de sus átomos.

ISOMERÍA ÓPTICA Es la isomería más específica de todas, aquí las moléculas son prácticamente iguales: misma cadena, mismos radicales, excepto que están ordenados espacialmente de distinta manera, lo cual hace que las moléculas desvíen la luz en sentidos distintos. A esta isomería también se le conoce como óptica. La isomería óptica se puede presentar sólo en aquellas moléculas con carbonos terciarios o cuaternarios y siempre que estos tengan 4 radicales distintos, si es así a ese carbono se le llama centro estereogénico.

Imágenes especulares, (no superponibles) llamandas enantiomeros Imágenes especulares, (no superponibles) llamandas enantiomeros. Mezcla racemica.

ENANTIÓMEROS Desviación de la luz (+) (-) en sentido las manillas del reloj y contra las manillas. Luego se creó una nomenclatura basada en la manera de dibujar las moléculas en concordancia con la manera en que estas desvían la luz, en especial el gliceraldehído.

Se trata de normas para la asignación de la denominación R/S para la configuración absoluta de centros estereogénicos Si el orden de prioridad de mayor a menor va en el sentido de las agujas del reloj, se asigna la denominación R (del latín rectus = derecha); Si el orden de prioridad de mayor a menor va en sentido opuesto a las agujas del reloj, se asigna la denominación S (del latín sinister = izquierda).

Cantidad de Isómeros La cantidad de isómeros ópticos de una molécula depende de cuantos centros estereogénicos tiene, así La carvona es una cetona cíclica con un centro estereogénico, el R le da el característico aroma a la menta mientras que el S le proporciona el aroma al comino. S

¿Cuantos centros estereogenicos o centros quirales tiene la talidomina y cuales son sus grupos funcionales presentes?

El Átomo de Carbono Como ya hemos visto en módulos anteriores, la química orgánica se centra en las estructuras con átomos de carbono. El carbono, al ser tetravalente, puede presentar distintas geometrías, entre ellas Geometría Tetraédrica. Esto transforma al átomo de carbono en una estructura tridimensional.

REPRESENTACIONES TRIDIMENSIONALES 1. CUÑA: Aquí el trazo continuo indica que ese trazo se encuentra en el plano del papel. Aquel trazo sólido que se engruesa en forma de cuña, indica que el enlace se proyecta por encima del plano del papel. Aquellos trazos punteados o segmentados se proyectan hacia atrás del plano de la pantalla o papel.

Sugerencias para dibujar en el plano Para dibujar las estructuras tridimensionales en el plano, es decir en dos dimensiones, se sugiere: Dibujar con una línea continua las líneas que están en el plano. Dibujar con una cuña en negrita la línea que está delante del plano. Dibujar con una cuña en trazos la línea que está detrás del plano.

NEWMAN Esta representación mira la molécula a lo largo de un enlace carbono-carbono. El carbono más lejano está representado por un círculo desde cuyo perímetro salen los otros enlaces. El átomo de carbono que queda más próximo al espectador está representado por un punto desde el cual emergen radialmente los otros tres enlaces

CABALLETE: Es posible girar los carbonos En este caso, la molécula aparece como si se estuviera mirando en perspectiva, oblicuamente desde arriba y los enlaces son trazos delgados y continuos. Es posible girar los carbonos

FISCHER Hacia atrás Esta forma de representar las moléculas, es la visión desde una posición superior de ellas. Hacia adelante El enlace carbono-carbono queda sobre el plano del papel.

Isomería Geométrica Objetivo de clase: Identificar cuales moléculas poseen isomería geométrica

¿Has escuchado hablar de las grasas trans?

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Potencia su sabor y mejora su textura. Abarata los costos y beneficia a la industria alimenticia. Aumenta la vida útil de los productos.

Considere las siguiente moléculas halogenadas: Isomería Geométrica Se presenta sólo en aquellas moléculas que tienen dobles enlaces asimétricos, pues la geometría trigonal plana del carbono (en este caso) le permite, a veces, disponer espacialmente los radicales de 2 formas (cis y trans). Considere las siguiente moléculas halogenadas: Z (cis) E(trans)

Sp3

¿Por qué son importantes las grasas? vitaminas grasas

¿Por qué es más difícil degradar en la digestión grasas saturadas y trans?

Nomenclatura CIP Reglas de Cahn-Ingold-Prelog (CIP) REGLA Nº1: Se basa en comparar el número atómico de los átomos unidos al carbono del enlace doble. Así, aquel átomo que posea mayor número atómico tendrá mayor importancia sobre el otro. En el caso de que los átomos unidos sean isótopos, hay que considerar a aquel que presente mayor masa atómica.

REGLA Nº2: Si ambos átomos en comparación son iguales, se procede a estudiar los siguientes átomos hasta encontrar una diferencia. Tomemos como ejemplo la siguiente molécula.

REGLA Nº3.- En el caso de los enlaces múltiples se considera como si cada enlace se uniese independientemente como si se tratase de enlaces simples, uniéndose tantas veces como enlaces existan. Por ejemplo:

La Rodopsina está presente en los fotorreceptores de la retina y el cambio del enlace de Z a E es parte del proceso químico de reconocimiento de la luz y por lo tanto nos permite ver.

A ejercitar

ISOMERIA CONFORMACIONAL Esquema para ciclohexano