stereochimica...chimica organica potere rotatorio specifico α [α] rotazione osservata (gradi) d =...
TRANSCRIPT
Chimica Organica
StereochimicaISOMERI
ISOMERI DI STRUTTURA STEREOISOMERI
DIASTEREOMERI ENANTIOMERI
ISOMERI CIS-TRANS
CONFORMERI
ROTAMERI
Chimica Organica
StereoisomeriComposti con la stessa connessione tra gli atomi, ma con una differente disposizione tridimensionale
butano “gauche” butano “anti”
Chimica Organica
StereoisomeriStereoisomeri di cui esistono due immagini speculari non sovrapponibili
Chimica Organica
Carbonio asimmetrico
Molecole identiche
Molecole identiche
Enantiomeri
Un atomo di carbonio con tutti e quattro i sostituenti diversi e la sua immaginespeculare non sono sovrapponibili. L’atomo di carbonio con quattro sostituentidiversi è un centro chirale.
Chimica Organica
Molecole chirali
Una molecola è ACHIRALE se possiede un piano di simmetriaUna molecola è CHIRALE se non possiede un piano di simmetria
Due enatiomeri hanno le stesse proprietà chimiche e fisiche con l’eccezione dellaCapacità di interagire con le luce planarmente polarizzata e con altri oggetti chirali
Chimica Organica
Enantiomeri in natura
Le molecole di origine biologica sono enantiopure.
Chimica Organica
Enantiomeri in natura
Chimica Organica
Enantiomeri in medicina
Aspartame
HN
OH
O
O
NH2
O O
HN
HO
O
O
NH2
OO
160 volte più dolce dello zucchero amaro
Talidomide
N
O
O
N OO
N
O
O
NO O
teratogeno sedativo
Chimica Organica
Enantiomeri nelle proteine
Gli Amino Acidi sono chirali
Chimica Organica
Luce polarizzata
Chimica Organica
Potere rotatorio specifico
αRotazione osservata (gradi)[α]D = = l x CCammino ottico, l (dm) x Concentrazione, C (g/mL)
Questo isomero è il (+)-Acido Lattico o d-Acido Lattico
Acido Lattico da tessuto muscolare: [a]D= +2.5°
Acido Lattico da latte acido: [a]D = -2.5° Questo isomero è il (-)-Acido Lattico o l-Acido Lattico
d : destrol : levo
Chimica Organica
Identificare la configurazione dei carboni asimmetrici
Ordinare i sostituenti con le regole di priorità(viste per la nomeclatura E-Z)
Girare la molecola in modo che il sostituente a piùbassa priorità sia lontano dall’osservatore.
Osservare il senso di rotazione degli altri tre:
Senso orario: RSenso antiorario: S
Chimica Organica
Identificare la configurazione dei carboni asimmetrici
Chimica Organica
Identificare la configurazione dei carboni asimmetrici
Non esiste alcuna correlazione tra la configurazione S o R e la direzione di rotazione della luce polarizzata (+) e (-)
Chimica Organica
Diastereomeri
CH3 CH
OH
CH COOH
NH2 acido 2-ammino-3-idrossibutanoico (treonina)2 atomi di carbonio asimmetrici
[α]D= -27.4° [α]D= +27.4° [α]D= -8.8° [α]D= +8.8°
Punto di fissione = 256 °C Punto di fissione = 276 °C
Chimica Organica
Diastereomeri
Diastereomeri: Stereoisomeri che non sono immagini speculariComposto meso: molecole con stereocentri ma complessivamente achirali
Chimica Organica
Modi sempre più precisi per descrivere le molecoleComposizioneÈ data dal numero e dal tipo di atomi che costituiscono la molecola. Questa informazione èfornita dalla Formula Molecolare.
CostituzioneÈ data dalla sequenza con la quale gli atomi sono legati fra di loro e dal tipo di legami che li unisce.Differenti costituzioni possono essere interconvertite fra loro solamente rompendo e riformando legami covalenti. Questa informazione è fornita dalla Formula di Struttura ed èimplicita nel nome IUPAC
ConfigurazioneÈ data dalla relazione spaziale permanente degli atomi della molecola. Differenti configurazioni possono essere interconvertite fra loro solamente rompendo e riformando legami covalenti. Questa informazione è fornita dalla Stereo-Formula ed è anche contenuta nel prefisso del nome IUPAC (ad esempio cis o trans).
ConformazioneÈ data dall'orientazione spaziale temporanea degli atomi di una molecola che si osserva in seguito alla rotazione o al piegamento di legami. Differenti conformazioni sono interconvertite fra loro senza la rottura di legami covalenti. Questa informazione viene fornita dalle FormuleConformazionali (ad esempio le proiezioni di Newman) ed anche da termini specifici nel nome (ad esempio gauche e anti, sedia o barca, etc.)
Chimica Organica
Separare gli enantiomeriMiscela racemica (±): una miscela 50:50 dei due enantiomeri (+) e (-). Ogni reazione chimica che utilizzi reagenti non chirali produce prodotti non chirali.
Risoluzione: la separazione di una miscela racemica nei suoi due enantiomeri
I modi comuni per separare composti achirali… distillazione, cristallizzazione, estrazione, NON sono utilizzabili per separare enantiomeri
Risoluzione mediante formazione di diasteromeri
Risoluzione mediante sintesi asimmetrica.
Chimica Organica
Separare gli enantiomeriMediante formazione di sali diastereomerici
Chimica Organica
Separare gli enantiomeriMediante sintesi asimmetrica
In 2001 il premio Nobel per la chimica è stata assegnato a tre pionieri in questo campo: Knowles, Sharpless, and Noyori