organometálicos

ambiente quiral, 320 aquiral, 291 cara Re, 315 cara Si, 315 centro proquiral, 316 centro quiral, 292 compuesto meso, 305 configuración, 297 configuración absoluta, 299 configuración pro-R, 316 configuración R, 298 configuración S, 298 dextrorrotatorio, 295 diastereómeros, 302 enantiómeros, 290 epímeros, 303 levorrotatoria, 295 mezcla racémica, 307 ópticamente activo, 295 proquiral, 315 quiral, 291 resolver, 307 rotación específica, [ ]D, 295 to” o tiene un efecto farmacológico involuntario. Por ejemplo, la presencia del (R)-ibuprofeno en la mezcla racémica disminuye sustancialmente de 12 a 38 minutos la rapidez en la que hace efecto en el organismo el enantiómero S.

Para resolver este problema, las compañías farmacéuticas intentan diseñarmétodos de síntesis enantioselectiva, los cuales les permiten preparar únicamente un solo enantiómero en lugar de una mezcla racémica. Ya se han desarrollado métodos viables para la preparación del (S)-ibuprofeno, el cual se comercializa ahora en Europa. En el Enfocado a… del capítulo 19 veremos con más detalle la síntesis enantioselectiva.

RESUMEN Y TÉRMINOS CLAVE

Se dice que es quiral un objeto o una molécula que no es superponible sobre su imagen especular, lo que significa “quiralidad”. Una molécula quiral es la que no contiene un plano de simetría que corta a través de ésta haciendo que una mitad sea la imagen especular de la otra mitad. La causa más común de la quiralidad en las moléculas orgánicas es la presencia de un átomo de carbono tetraédrico con hibridación sp3 unido a cuatro grupos diferentes, llamado centro quiral. Los compuestos quirales pueden existir como un par de estereoisómeros con imagen especular y que no se pueden superponer llamados enantiómeros, los cuales son idénticos en todas sus propiedades físicas con excepción de su actividad óptica, o en la dirección en la cual rotan la luz polarizada en un plano.

La configuración estereoquímica de un átomo de carbono puede especificarse como R (rectus) o S (sinister) utilizando las reglas de secuencia de Cahn-Ingold-Prelog. Primero asigne prioridades a los cuatro sustituyentes en el átomo de carbono quiral y después oriente la molécula de tal manera que el grupo con la prioridad más baja apunte directamente hacia atrás. Si una flecha curva dibujada en la dirección de la prioridad decreciente (1 2 3) para los tres grupos restantes es en el sentido de las manecillas del reloj, el centro quiral tiene la configuración R. Si la dirección es en el sentido contrario a las manecillas del reloj, el centro quiral tiene la configuración S.

Algunas moléculas tienen más de un centro quiral. Los enantiómeros tienen configuración opuesta en todos sus centros quirales, mientras que los diastereómeros tienen la misma configuración en por lo menos un centro pero configuraciones opuestas en los demás. Los epímeros son diastereómeros que difieren en la configuración en sólo un centro quiral. Un compuesto con n centros quirales puede tener un máximo de 2n estereoisómeros.

Los compuestos meso contienen centros quirales pero son totalmente aquirales debido a que tienen un plano de simetría. Las mezclas racémicas, o racematos, son mezclas 50:50 de enantiómeros ( ) y ( ). Las mezclas racémicas y los diastereómeros individuales difieren en sus propiedades físicas, como la solubilidad, el punto de fusión y el punto de ebullición.

Varias reacciones dan productos quirales. Si los reactivos son ópticamente inactivos, los productos también son ópticamente inactivos y si por lo menos uno de los reactivos es ópticamente activo, el producto también puede ser ópticamente activo.

Una molécula es proquiral si puede convertirse de aquiral a quiral en una sola etapa química. Un átomo proquiral con hibridación sp2 tiene dos caras, descritas como Re o Si. Un átomo con hibridación sp3 es un centro proquiral si, al cambiar uno de sus átomos unidos, resulta un centro quiral. El átomo cuyo reemplazo conduce a un centro quiral R es pro-R, y el átomo cuyo reemplazo conduce a un centro quiral S es pro-S.

EJERCICIOS

VISUALIZACIÓN DE LA QUÍMICA

(Los problemas 9.1 a 9.26 aparecen dentro del capítulo.) 9.27 ¿Cuáles de las siguientes estructuras son idénticas? (Amarillo-verde Cl.)

9.28 En las siguientes moléculas asigne la configuración R o S a los centros quirales (azul N):

9.29 ¿Cuáles, si no es que ninguna, de las siguientes estructuras representan compuestos meso? (Azul N, amarillo-verde Cl.)

(a) (b)

(c) (d)

(a) (b)

(a) Serina Adrenalina

(b) (c)