Doctor Ado

ESTEREOQUÍMICA

1.- Propiedades de los estereoisómeros.

2.- Separación de los estereoisómeros.

3.- Propiedades quirópticas.

1.- Propiedades de los estereoisómeros:

-Introducción.

-Naturaleza de los racematos.

-Propiedades de racematos y de los enantiomeros que los componen.

-Determinación de la composición de enantiómeros y diastereoisómeros.

Introducción

Propiedades físicas de los pares de enantiómeros.

Interacciones homoquirales y heroquirales:

¿difieren significativamente?

Homoquiral R + R R ….. R

Heteroquiral R + S R ….. S

Naturaleza de los racematos

3 Tipos de racematos cristalinos

Conglomerados

Compuestos racémicos

Pseudoracematos

Roozeboom, H. W. B. Z. Physik, Chem., 1899, 28, 494.

Naturaleza de los racematos

CONGLOMERADOS:

Mezcla mecánica de enantiómeros en proporciones 1:1 de cristales de dos enantiómeros. Cada cristal está formado por moléculas homoquirales.

Naturaleza de los racematos

C. RACÉMICO:

Cristal en el cual los enantiómeros (+) y (-) están presentes en una relación 1:1 a nivel de la celdilla unidad.

Naturaleza de los racematos

PSEUDORACEMATO:

Solución sólida de dos enatiómeros que están en una fase homogenea en la cual la esteoqueometría es 1:1. Los dos enantiómeros están desordenados en la fase sólida.

Naturaleza de los racematos

Compuesto CRIPTOQUIRAL:

No presenta actividad óptica en unas condiciones experimentales determinadas.

Naturaleza de los racematos

ENANTIOMORFO

ENANTIÓMERO

RACÉMICO / NO RACÉMICO

HOMOQUIRAL

Propiedades de los racematos

Actividad óptica

NH2

O

S CONH2

H H

C6H5CONH2

Th CONH2

H H+

Propiedades de los racematos

Forma de los cristales

P21

P212121

Propiedades de los racematos

Puntos de fusión

Conglomerados

Racematos

Pseudoracematos

Propiedades de los racematos

Puntos de fusión: Conglomerados

Propiedades de los racematos

Puntos de fusión: Conglomerados

Propiedades de los racematos

Puntos de fusión: Conglomerados

Rln x = +

( HAf) 1 1

TAf Tf

Ecuación de Schröder-van Laar

Propiedades de los racematos

Puntos de fusión: Conglomerados

H

OH

HO

H OHH

CO2

NH3H

Propiedades de los racematos

Puntos de fusión: Racematos

Propiedades de los racematos

Puntos de fusión: Racematos

R TRf

ln 4x(1 - x) = -(2HR

f ) 1 1

Tf

Ecuación de Prigogine-Defay

Propiedades de los racematos

Puntos de fusión: Pseudoracematos

Propiedades de los racematos

Solubilidad:

Propiedades de los racematos

Solubilidad: Conglomerados

Propiedades de los racematos

Solubilidad: Racematos

Propiedades de los racematos

Solubilidad: Pseudoracematos

Propiedades de los racematos

Presión de vapor:

(+) Asólido(+) Avapor

( ) Avapor

versus( ) Asólido

H25sublim.

Propiedades de los racematos

Otras propiedades: - IR - Rayox-X - Cromatografía - 13C-RMN - Piezoelectricidad

Determinación de la composición de enan. y diast.

Determinación de la composición de enan. y diast.

HO2C

CO2H

MeEt

Métodos quirópticos

Determinación de la composición de enan. y diast.

C6H5 C CH3

NH2

H OCH3

COClC6H5

H

OCH3

C6H5

H

NH

O

CH3

C6H5

H

OCH3

C6H5

H

NH

O

CH3

H

C6H5R

+

R, S

R, R

R, S

Métodos basados en RMN: CDA

Determinación de la composición de enan. y diast.

Determinación de la composición de enan. y diast.

F3C

X

PhMeO

O

R2

H

R1

MENOR FRACUENCIA

R1

R2

MeO

H

Ph

CF3

Determinación de la composición de enan. y diast.

OHO

P

O

O

Cl

O

P

O

O

O

*

+

Métodos basados en RMN: CDA

Determinación de la composición de enan. y diast.

Métodos basados en RMN: Disolventes quirales

Determinación de la composición de enan. y diast.

Métodos basados en RMN: D. quirales

KRR

KSR

(R)-A + (R)-X

(S)-A + (R)-X

(R)-A. (R)-X

(S)-A. (R)-X

F3C

C6H5

H

OH

O

NH2

OH3C

CH3

H

R

RB1

B2

RR

F3C

C6H5

H

OH

O

NH2

OH3C

H

CH3

R

SB1

B2

RS

CSA

Soluto

CSA

Soluto

Determinación de la composición de enan. y diast.

Métodos basados en RMN: Reactivos de desplazamiento

Determinación de la composición de enan. y diast.

Métodos cromatográficos:

-Directos-Indirectos

FASE ESTAC. DIASTEREOSELECTIVAFASE ESTAC. ENANTIOSELECTIVA

Determinación de la composición de enan. y diast.

Métodos cromatográficos: F.E. Diastereselectiva

C.G.

Determinación de la composición de enan. y diast.

Métodos cromatográficos: F.E. Diastereselectiva

HPLC.

Determinación de la composición de enan. y diast.

Métodos cromatográficos: F.E. Enantioselectiva

Determinación de la composición de enan. y diast.

Métodos cromatográficos: F.E. Enantioselectiva

CG

Determinación de la composición de enan. y diast.

Métodos cromatográficos: F.E. Enantioselectiva

HPLC

Determinación de la composición de enan. y diast.

Métodos cromatográficos: F.E. Enantioselectiva

HPLC

Determinación de la composición de enan. y diast.

Métodos cromatográficos: F.E. Enantioselectiva

HPLC

Determinación de la composición de enan. y diast.

Métodos cromatográficos: F.E. Enantioselectiva

HPLC

Determinación de la composición de enan. y diast.

Métodos cromatográficos: F.E. Enantioselectiva

HPLC : TAC

Determinación de la composición de enan. y diast.

Métodos cromatográficos: F.E. Enantioselectiva

HPLC : TAC

2.- Separación de estereoisómeros:

A-Introducción.

B-Separación de enantiómeros por cristalización.

C-Separación química de enantiómeros vía diastereoisómeros.

Introducción.

Separación de enantiómeros por cristalización.

Conglomerados

Separación de enantiómeros por cristalización.

Conglomerados

Separación de enantiómeros por cristalización.

Cristalización preferencial

Separación de enantiómeros por cristalización.

Cristalización preferencial

Separación de enantiómeros por cristalización.

Cristalización simultánea

Separación de enantiómeros por cristalización.

Cristalización preferencial

Separación de enantiómeros por cristalización.

Cristalización preferencial

Separación de enantiómeros por cristalización.

Cristalización preferencial en presencia de aditivos

NaO2C

CO2NH4

OHH

OHH H4NO2C

CO2Na

HHO

Malato sódico amónico

S

R

R

Separación de enantiómeros por cristalización.

Transformación asimétrica de racematos

N

HN

O

F

Br

O

N

HN

O

F

Br

O

N

HN

Br

O

F

O

Cristalización preferencial

Separación química de enantiómeros vía diastereois.

Formación y separación de diastereoisómeros.Agentes de resolución

Separación química de enantiómeros vía diastereois.

Formación y separación de diastereoisómeros.Agentes de resolución

Separación química de enantiómeros vía diastereois.

Resolución cromatográfica

3.- Propiedades quirópticas:

A-Introducción.

B-Actividad óptica. DOR.

C-Dicroismo Circular.

D-Aplicaciones

Propiedades quirópticas.

Luz natural

Luz polarizada

Propiedades quirópticas.

Propiedades quirópticas.

Espiral derechaEspiral izquierda

Movimiento vibratorio "suma" de los vectores característicosde las dos espirales "enantiómeras"

LUZ POLARIZADA PLANA

Propiedades quirópticas.

Actividad óptica:

w1w2

w1 = w2

w1

w2

w1 w2

Antes de atravesar el medio Después de atravesar el medio

BIRREFRIGENCIA CIRCULAR

Propiedades quirópticas.

Dispersión Óptica Rotatoria: =

k1

Propiedades quirópticas.

Dispersión Óptica Rotatoria: Anómala

Propiedades quirópticas.

Dicroismo Circular:

Propiedades quirópticas.

Dicroismo Circular:

Absorción dicroica (Δ) = L –R

Elipticidad molecular (Θ ) = 3300 x Δ

Propiedades quirópticas.

Dicroismo Circular:

[ ]

A

B

Enantiómeros

Propiedades quirópticas.

Dicroismo Circular:

Propiedades quirópticas.

Dicroismo Circular: Aplicaciones

O

P1

P2

P3

Regla del octante

Propiedades quirópticas.

Dicroismo Circular: Aplicaciones

O

C C

C

C

C P2

P1

Hax Hax

Hax Hax

Hax

HecHec

Hec

Hec Hec

+

+ +

+-

-

-

-

OCTANTES POSTERIORES OCTANTES ANTERIORES