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CO H
2 CO H 2
2 OH
OH
2 isomero R
posizione dell'osservatore
che vede la struttura tridimensionale
disegnata a sinistra
CHIRALITA’
Le proiezioni di Fischer possono essere ruotate di 180° nel piano del foglio
Una rotazione di 90° porta infatti alla proiezione di Fischer dell’antipodo ottico
CO H H
2 rotaz.
90°
H OH CH H
CO
3 2
CH OH
3
acido (R)-(-)-lattico acido (S)-(+)-lattico
H H H
H CH C H
CO
CO
CH H 3 2
3 2 H H
CO CO
2 2
OH HO HO
OH CH CH
3 3
posizione dell'osservatore isomero S
che vede la struttura tridimensionale
disegnata a sinistra
CHIRALITA’
Se si ribalta attorno all’asse verticale
una proiezione di Fischer “staccandola dal piano del foglio”
(= rotazione di 180° attorno ad asse verticale della proiezione di Fischer)
si ottiene la proiezione di Fischer dell’altro enantiomero
CO H
CO H 2
2 HO H
H OH ribalto CH
attorno
CH 3
3 asse vert.
acido (R)-(-)-lattico acido (S)-(+)-lattico
CHIRALITA’
Se si tiene in posizione fissa un gruppo qualsiasi
e si ruotano in senso orario oppure antiorario i restanti tre gruppi legati al centro chirale
in una data proiezione di Fischer, la configurazione rimane la stessa
in posizione fissa
in posizione fissa CO H
CO H
CO H 2
2
2 rotaz. rotaz. CH
HO
CH H
H OH 3
3 in
in H
senso
senso OH
CH
3 orario
orario acido (R)-(-)-lattico
acido (R)-(-)-lattico acido (R)-(-)-lattico
(in pratica questa operazione equivale a due scambi)
Il processo equivale a rotazione attorno a legame semplice H
C* CO
2
H CO H
CO in senso
in senso 2 2
H
CO
2 orario
orario H CH
OH 3
HO
CH
H 3 in senso
in senso OH H
CH antiorario
antiorario
3 CHIRALITA’
Regolette per ricavare la configurazione R o S dalla proiezione di Fischer
(utili per i composti contenenti più di uno stereocentro)
1. Si assegna la priorità dei gruppi legati al centro chirale
(a > b > c > d)
Caso A
Il gruppo a priorità più bassa d è in posizione verticale (in alto o in basso)
OK
Se i gruppi restanti sono posti in senso orario Configurazione R
in ordine di priorità decrescente
⇒ ⇒
a b c OK
Se i gruppi restanti sono posti in senso antiorario Configurazione S
in ordine di priorità decrescente
⇒ ⇒
a b c
Caso B
Il gruppo a priorità più bassa d è in posizione orizzontale (sinistra o destra)
Inverto il risultato
Se i gruppi restanti sono posti in senso orario Configurazione S
in ordine di priorità decrescente
⇒ ⇒
a b c Inverto il risultato
Se i gruppi restanti sono posti in senso antiorario Configurazione R
in ordine di priorità decrescente
⇒ ⇒
a b c CHIRALITA’
b b gruppi a priorità decrescente
CO H CO H
2 2 in senso antiorario
nella Fischer con
H OH H OH
d a d a H di lato e quindi
si inverte il risultato:
CH CH
3 3 configurazione R
c c
Verifica: .
CO H CO H
2 2
CO H
2
CO H
2 H C OH
H OH OH OH
.
CH
CH CH
3 H
CH
3 3 H
3 acido (R)-(-)-lattico
posizione dell'osservatore
che vede la struttura tridimensionale
disegnata a sinistra
CHIRALITA’
Composti con più di un centro chirale
es. 2-bromo-3-clorobutano 2 centri chirali: ognuno può essere o R o S
⇓
* *
CH CH CH CH ho in tutto 4 stereoisomeri:
3 3 (2R, 3R) (2S, 3S) (2R, 3S) (2S, 3R)
Cl
Br CH
CH CH
CH 3
3 3
3 S
R
R S C Br
H
C Br C H
H
C H Br
Br R
S
R S C
H Cl
Cl C C
H
H C Cl Cl H CH
CH CH
CH 3
3 3
3
(2R, 3R) (2S, 3S) (2S, 3R)
(2R, 3S)
enantiomeri enantiomeri
Idem utilizzando
le proiezioni di Fischer: CH
CH CH
CH 3
3 3
3 S
R
R S Br
H
Br H
H
H
Br Br R
S
R S H Cl
Cl H
H Cl Cl H CH
CH CH
CH 3
3 3
3
(2R, 3R) (2S, 3S) (2S, 3R)
(2R, 3S)
enantiomeri enantiomeri
CHIRALITA’
Composti con più di un centro chirale
es. 2-bromo-3-clorobutano 2 centri chirali: ognuno può essere o R o S
⇓
* *
CH CH CH CH ho in tutto 4 stereoisomeri:
3 3 (2R, 3R) (2S, 3S) (2R, 3S) (2S, 3R)
Cl
Br CH
CH CH
CH 3
3 3
3 S
R
R S Br
H
Br H
H
H
Br Br R
S
S
R H Cl
Cl H
H Cl Cl H CH
CH CH
CH 3
3 3
3
(2R, 3R) (2S, 3S) (2S, 3R)
(2R, 3S)
enantiomeri enantiomeri
Diastereoisomeri (o diastereomeri):
Stereoisomeri che non sono enantiomeri
(es. (2R, 3R) e (2R, 3S) sono diastereoisomeri:
non sono infatti enantiomeri (non sono l’uno l’immagine speculare dell’altro)
Stessa configurazione al C-2, configurazione opposta al C-3)
CHIRALITA’
Composti con più di un centro chirale
es. 2-bromo-3-clorobutano CH
CH CH
CH 3
3 3
3 S
R
R S Br
H
Br H
H
H
Br Br R
S
S
R H Cl
Cl H
H Cl Cl H CH
CH CH
CH 3
3 3
3
(2R, 3R) (2S, 3S) (2S, 3R)
(2R, 3S)
enantiomeri enantiomeri
Diastereoisomeri:
Stereoisomeri che non sono enantiomeri
Differiscono in tutte le proprietà (sia chirali che achirali)
diverso p.f.
diverso p.e.
diversa solubilità
diverso [α] (il segno può essere uguale o diverso,
il valore assoluto è diverso, a meno di coincidenze)
Se una molecola ha n centri chirali, n
il numero massimo di stereoisomeri possibili è 2
n
Ci saranno al massimo 2 /2 coppie di enantiomeri
CHIRALITA’
Composti meso
Un composto meso è un diastereoisomero achirale
di un composto in cui sono presenti due o più centri chirali
Il composto meso è quindi un composto che possiede centri chirali
(es. atomo con geometria di legame tetraedrica con quattro sostituenti diversi)
ma che risulta achirale
es. * *
CH CH CH CH
2,3-diclorobutano 3 3
Cl Cl
(2R, 3R) (2S, 3S) Coppia di enantiomeri
(2R, 3S) (2S, 3R) Strutture tra loro identiche, achirali, forma meso
CH
CH CH
CH 3
3 3
3 S
R S
R H H Cl
H H Cl
Cl Cl
S
R R
S H Cl
Cl
H H
Cl Cl H CH
CH CH
CH 3
3 3
3
(2R, 3R) (2S, 3S) (2S, 3R)
(2R, 3S)
enantiomeri strutture identiche, achirali
forma MESO
attività ottica nulla
CHIRALITA’
composto meso: diastereoisomero achirale
di un composto in cui sono presenti due o più centri chirali CH
CH CH
CH 3
3 3
3 S
R S
R H H Cl
H H Cl
Cl Cl
S
R R
S H Cl
Cl
H H
Cl Cl H CH
CH CH
CH 3
3 3
3
(2R, 3R) (2S, 3S) (2S, 3R)
(2R, 3S)
enantiomeri strutture identiche, achirali
forma MESO
attività ottica nulla
Nella forma meso c’è un piano di simmetria ⎯
(qui piano ortogonale al piano del foglio che passa per il punto medio del legame C2 C3)
Le due forme indicate con (2R, 3S), (2S, 3R) sono strutture identiche
(per rotazione di 180° nel piano della proiezione di Fischer verifico che si tratta dello stesso composto)
(sono due rappresentazioni equivalenti della stessa molecola
Nelle due rappresentazioni in alto a destra
ho solo orientato diversamente nel foglio la rappresentazione della stessa molecola)
2
Nel 2,3-diclorobutano ho solo 3 e non 4 (=2 ) stereoisomeri
Motivo: ad entrambi i centri chirali sono legati gli stessi quattro gruppi
CHIRALITA’
composto meso: diastereoisomero achirale
di un composto in cui sono presenti due o più centri chirali CH
CH CH
CH 3
3 3
3 S
R S
R H H Cl
H H Cl
Cl Cl
S
R R
S H Cl
Cl
H H
Cl Cl H CH
CH CH
CH 3
3 3
3
(2R, 3R) (2S, 3S) (2S, 3R)
(2R, 3S)
enantiomeri strutture identiche, achirali
forma MESO
attività ottica nulla
Composto meso
Composto achirale, otticamente inattivo
(l’immagine speculare del composto è sovrapponibile all’originale)
di sostanza che possiede più centri chirali
è un diastereoisomero achirale di una sostanza in cui sono presenti più centri chirali
Nel composto meso i centri chirali hanno configurazione opposta
CHIRALITA’
O O
Acido tartarico * *
HO C CH CH C OH
OH OH
Acido 2,3-diidrossibutandioico (diffuso nel mondo vegetale, specialmente nell’uva)
Ho due centri chirali, ciascuno porta 4 sostituenti
ma i sostituenti di un centro chirale sono uguali ai sostituenti dell’altro centro chirale.
Ho in totale solo tre stereoisomeri diversi H H
CO CO
H H
CO CO 2 2
2 2
R S S
R OH H
OH H HO
H HO H
R S R
S HO H
HO H H OH
H OH CO CO
H H
H H
CO CO 2 2
2 2
(2R, 3R) (2S, 3S) (2S, 3R)
(2R, 3S) p.f. 140 °C
p.f. 170 °C p.f. 170 °C
20 ° 20 °
[α] +12 (H O) [α] -12 (H O)
2 2
D D strutture identiche, achirali
forma MESO
attività ottica nulla
enantiomeri
Forma meso è diastereoisomero di ciascuno dei due enantiomeri
1951 Bijovet per primo dimostrò a quale dei due enantiomeri R,R o S,S corrispondesse l’acido tartarico destrogiro
(e a quale l’acido tartarico levogiro). Assegnò la configurazione assoluta (cioè configurazione S o R di ogni stereocentro)
all’acido tartarico mediante raggi X del sale di sodio e rubidio dell’acido (+)-tartarico. Determinò sperimentalmente che:
≡
Acido (+)-tartarico acido (R,R)-(+)-tartarico
≡
Acido (–)-tartarico acido (S,S)-(–)-tartarico
CHIRALITA’
O O
Acido tartarico * *
HO C CH CH C OH
OH OH
CHIRALITA’
CHIRALITA’
Nomenclatura D, L
Nomenclatura D, L
è antecedente a nomenclatura R,S
gliceraldeide D-(+)-gliceraldeide L-(-)-gliceraldeide
(aldoso; aldotriosio)
Si scrive la proiezione di Fischer del composto
composto di configurazione D:
sostituente diverso da idrogeno (qui ossidrile) a destra
composto di configurazione L:
- Risolvere un problema di matematica
- Riassumere un testo
- Tradurre una frase
- E molto altro ancora...
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