Chimica organica - la stereochimica

Isomeri: composti differenti aventi la stessa formula molecolare

Isomeri costituzionali

Isomeri con un ordine diverso con cui sono legati gli atomi nelle loro molecole.

Stereoisomeri o isomeri configurazionali

Isomeri presentanti lo stesso ordine con cui gli atomi sono legati nelle loro molecole, ma differente disposizione tridimensionale dei loro atomi o gruppi di atomi nello spazio.

Enantiomeri e diastereoisomeri

1 Molecole non sovrapponibili alla propria immagine speculare sono dette chirali.

Il più comune (anche se non l’unico) caso di chiralità in molecole organiche è un atomo di carbonio, detto stereocentro o carbonio asimmetrico, legato a quattro atomi o gruppi di atomi differenti.

Cl * Cl*CH3 H CH H3CH CH H CH C2 3 3 2

Il 2-clorobutano possiede uno stereocentro (*). Comunque lo si orienti nello spazio solo due dei quattro gruppi coincideranno enantiomeri. → 2 1

Quale dei seguenti composti presenta carboni asimmetrici?

• 2-bromopentano;
• 3-cloro-3-metilesano;

Br ClHH *2 2 HH H *2 2 2C CH CHH C C3 3 CHCH C C C C 33 CH3Br Br Cl ClH CH CH CH H CH CH C H2 2 3 3 2 2 CH CH CH H CH CH CH C CH2 2 3 3 2 23 3CH H C3 3 CH CH H CH C2 3 3 2

Enantiomeri Enantiomeri

• 3-ammino-1-butene
• 2-metilbutano;

* HC CHH C CCH 2 33 HH2 NHC CH CHH C 23 3 NH NH2 2

• Etanolo

H CH=CH H C=HC H2 2CH H C3 3OH 3CHH C 2 Enantiomeri

Convenzione di Cahn, Ingold e Prelog

(Sistema per designare la configurazione di uno stereocentro)

1. Localizza lo stereocentro ed identifica i suoi quattro sostituenti;

Cl*CH CHCH CH3 2 3

2. Osserva i quattro atomi direttamente congiunti allo stereocentro ed assegna la priorità in ordine di numero atomico decrescente;

⇒ numero atomico + alto priorità 1Cl ⇒ numero atomico + piccolo priorità 4*CH CHCH CH3 2 3

3. Se non è possibile stabilire la priorità sulla base della regola 2, come nell’esempio, confronta in ciascun sostituente il numero atomico dell’atomo che occupa il secondo posto, continuando in questo modo fino a quando si raggiunge la prima diversità (gli atomi congiunti da legami multipli si considerano alla stregua di un egual numero di atomi congiunti da legami semplici);

Cl priorità 2HH 22 C CHCH C 3priorità 3 4H 2

4. Orienta la molecola nello spa