CARRERA DE BIOTECNOLOGÍA UNIVERVESIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS - ESPE CURSO DE BIOQUÍMICA ESTÉREOISOMERÍA PROFESOR: RAFAEL ESPINOZA Esteroquímica.

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1 CARRERA DE BIOTECNOLOGÍA UNIVERVESIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS - ESPE CURSO DE BIOQUÍMICA ESTÉREOISOMERÍA PROFESOR: RAFAEL ESPINOZA Esteroquímica

2 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

3 Posibles Arreglos del CH4

4 ISOMERÍA

5 ENANTIÓMEROS Si una molécula posee una imagen especular no superponible, las 2 moléculas son enatiómeros entre si

6 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.

7 Louis Pasteur (France, 1822-1895) Campos:  Química y microbiología  Fermentación  Pasteurización  Vacunación  Dejó obsoleta la teoría de la generación espontánea  Padre de la esteoreoquímica, actividad óptica, racemización

8 Ácido Tartárico Conservante Industria del vino (ácidez) En la fotografía Condimento (cremor tártaro)

9 Enantiómeros. La quiralidad es condición necesaria y suficiente para que dos moléculas sean enantiómeros entre si Si dos moléculas no son quirales no son enantiómeros entre si

10 Moléculas no quirales Un átomo de carbono enlazado sólo a tres grupos diferentes no es quiral. 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.

11 Polarímetro La luz se difunde en todas las direcciones, al pasar por un filtro polarizador las ondas vibran en un solo plano

12 Actividad Óptica Las sustancias ópticamente activas desvían el plano de la luz polarizada

13 Centro Quiral C Quiral C Asimétrico C estereogénico Estéreocentro Un átomo del C unido a cuatro sustituyentes diferents es un centro quiral

14 Determine cuántos centrol quirales existen en el gáfico

15 La presencia de un centro quiral es condición necesaria pero no suficiente para la quiralidad molecular

16 Deber Identifique los C quirales

17 Proyecciones de Fisher Con la orientación correcta se proyectan los dos enlaces que se acercan al observador en la horizontal y los dos enlaces que se alejan del observador en la vertical

18 Proyecciones de Fisher

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21 Realizar Trabajo en Clase

22 Proyección de Haworth Es una forma común de representar la fórmula estructural cíclica de los monosacáridos

23 Estructuras R y S Se deben establecer reglas de prioridad. Regla 1. En primer lugar se consideran los átomos unidos directamente al estéreocentro. Un sustituyente con mayor número atómico tiene preferencia por lo tanto, el sustituyente con menor prioridad es el hidrógeno. En caso de isótopos prevalece la masa atómica.

24 2. Mirar la molécula desde la parte opuesta al átomo con menor prioridad. Regla 2. Si la regla 1 no puede decidir la prioridad de los grupos, ésta se determina por una comparación similar de los átomos siguientes en cada grupo.

25 3. Después muevo desde el sustituyente de mayor a menor prioridad. Si estoy describiendo un movimiento que es el de las agujas del reloj entonces la notación es R. Si el movimiento es contrario al de las agujas del reloj, la notación es S.

26 Deber http://i.ytimg.com/vi/m3nHPFvQvWs/maxresdefault.jpg

27 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.

28 Mezclas racémicas. También se las llama modificación racémica o racematos. Se la nota por: par (±), par (d,l) o par R,S Cuando una solución contiene cantidades iguales de ambos enantiómeros no mostrará una rotación óptica. Esta mezcla 1:1 se denomina mezcla racémica o racemato. El 2-butanol racémico se simboliza por (±) 2-butanol o «(d,l)-2-butanol».

29 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

30 Planos de simetría especular. El cis-1,2- diclorociclopentan o tiene un plano de simetría especular. Cualquier compuesto con un plano de simetría especular interno no puede ser quiral.

31 Plano de simetría. Se puede observar que el isómero quiral del trans-1,2- diclorociclopent ano no tiene plano de simetría especular.

32 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. Construya modelos moleculares de estas estructuras para compararlas.

33 Estructuras Meso Otros Ejemplos

34 Deber Determine cuales Estructuras son Meso

35 Formas diastereoméricas. Cada miembro de un par de enantiómeros es un diastereómero de cada uno de los miembros del otro par. A continuación, se pone en forma de diagrama la relación existente entre todos los tipos de isómeros vistos hasta aquí; así mismo, se dan sus definiciones resumidas. 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.

36 Diastereómeros Flechas horizontales: enantiómeros Flechas verticales y oblicuas: diastereómeros S R S R R R S S Diasterómeros

37 EPÍMEROS Son los estereoisómeros que difieren en la configuración de un sólo centro quiral. Epímeros de C 4 Epímeros de C 3

38 Consultas 1. Quiralidad de los Alenos 2. Resolución de enantiómeros 3. Cromatografía quiral de los enantiómeros 4. Estereoquímica de las reacciones orgánicas 5. Epimería 6. Meddicamentos quirales (Talidomida)