Chimica - Stereoisometria ottica

Convenzione di Cahn-Ingold-Prelog

Per la convenzione di Cahn-Ingold-Prelog, la priorità dei sostituenti legati all'atomo asimmetrico è ordinata per valore decrescente del numero atomico. La molecola viene quindi osservata dal lato opposto a quello dove si trova il sostituente a minore priorità. Se la rotazione che bisogna effettuare con l'occhio per passare dal sostituente a maggiore priorità a quello a minore priorità è oraria, l'atomo asimmetrico è Rectus; nel caso contrario è Sinister.

33 CHCH 33 C 11 C 2 2 C HH C C H H 3 7H C7 3 2 5 5 2H 44 2 24 41 13 3 33 CHCH 33 H 4H4 ClCl CHCH 1 1 22 CHCH 332 2(R)-2-clorobutano (S)-2-clorobutano

Esempi di reazioni che generano enantiomeri:

Reazione del 1-butene con HCl

H H HHH++H +H HCH CH2 2CH CH3 3

Nella prima tappa della reazione si ha un attacco elettrofilo di un protone sull'orbitale HHHH HH +-Cl HCl CHHCH 22 CHCH 33

Il carbocatione che si forma può essere attaccato dallo ione 2cloruro da un lato del piano di

ibridazione sp del carbonio 2 ...… oppure dall’altro lato.

HHHHH H+ -Cl H ClH CHCH₂ CHCH₃

N.B. le probabilità di attacco delnucleofilo dai due piani delcarbocatione sono equivalenti

I due diversi 2-clorobutani prodotti di reazione sono unoimmagine speculare dell’altro (sono enantiomeri)

Reazione di Sostituzione Nucleofila di I° ordine

R R₃⁺ - R R R₂ 1

R₁ Miscela racemica

RR₃⁺ - RR₂ 1

R₁Inversione di configurazione del carbonio asimmetrico inreazioni di sostituzione nucleofila di II° ordine

I quattro sostituentisono diversi !!! Et EtIII- Cl-Cl +Me MeSinisterRectus

CH₃ Questo ione di tetraalchilammonioè chirale, essendo tutti diversi iN C H quattro radicali alchilici

6 5H C5 2 C H3 7

Lo ione di trialchilsolfonio ed il fosfato trialchilico sarebbero chiralise i tre gruppi alchilici fossero diversi.

Il dialchilsolfone sarebbe chirale se fossero diversi i due gruppi ROR3S P SCH OR CH3H C 1R O 3H C5 2 2 5 2C H O O3 7ClH H CHH C Cl 33 R Senantiomeri

RSH HBr CHCH 3Br3diastereoisomeri diastereoisomeriClH H CHH C Cl 33 R SenantiomeriR SH HCH BrBr 3 CH3I due composti differiscono per la configurazioneassoluta di un solo carbonio asimmetrico e sonoperciò definiti diastereoisomeri. H CHCl 3H CHCl 3 SS RS H CHH 3BrBrCH3 CH3CHCH CH 33 3 Br C HBrBr Br CC C HH H H C ClCl Cl H CC C ClH H H C IH II CC C HH I CH3CHCH CH 33 3(2R,3R,4R) (2R,3S,4S) (2R,3S,4R)(2R,3R,4S) BrBr H CH 3CH H C C3C C CHH S 3SR R HH C BrBr3Ruotando intorno all’asse indicato si ottiene una distribuzionedegli atomi uguale a quella che ha l’immagine specularedella formula rappresentata a sinistra.La configurazione assoluta dei duecarboni asimmetrici è diversa;si tratta quindi di una forma meso1 C OOH2H O C H3H O C H4 C OOHAcido 2(S), 3(R)-diossibutandioicoLa D-gliceraldeide è lo stereoisomero che, proiettando la molecolasul piano secondo la convenzione di Fischer, presenta il gruppo OHlegato al carbonio chirale a destra della catena

carboniosa.Se ora la molecola viene ruotata in modo tale che l’occhio dell’osservatore sia posto dalla parte opposta a quella dove è situato il sostituente a minore priorità e si passa dal sostituente a priorità 1 a quello a priorità 3, si vede che il carbonio chirale ha configurazione assoluta R.

Il carbonio asimmetrico più lontano dal carbonile ha configurazione relativa L; il carboidrato appartiene quindi alla serie sterica L.

Il nome treosio indica che l’altro gruppo ossidrilico è situato dalla parte opposta nella proiezione di Fischer. È l’enantiomero del L-treosio.

Il D-treosio

Quando i due gruppi alcolici sono situati dalla stessa parte della catena carboniosa il nome del carboidrato è D- o L-eritrosio.

D-treosio

D-eritrosio

L-eritrosio

L-treosio