Estereocentro - Stereocenter

Dos enantiómeros de un aminoácido genérico en el estereocentro

En una molécula, un estereocentro es una instancia particular de un elemento estereogénico que es geométricamente un punto. Un estereocentro o centro estereogénico es cualquier punto de una molécula , aunque no necesariamente un átomo , que lleva sustituyentes diferentes , de modo que el intercambio de dos sustituyentes cualesquiera conduce a un estereoisómero . El término estereocentro fue introducido en 1984 por Kurt Mislow y Jay Siegel. Un centro de quiralidad es un estereocentro que consiste en un átomo que contiene un conjunto de ligandos (átomos o grupos de átomos) en una disposición espacial que no es superponible en su imagen especular. El concepto de centro de quiralidad generaliza el concepto de un átomo de carbono asimétrico (un átomo de carbono unido a cuatro entidades diferentes) de modo que el intercambio de dos grupos cualesquiera da lugar a un enantiómero . En química orgánica , un centro de quiralidad generalmente se refiere a un átomo de carbono , fósforo o azufre , aunque también es posible que otros átomos sean centros de quiralidad, especialmente en áreas de química organometálica e inorgánica .

Número posible de estereoisómeros

Una molécula puede tener múltiples estereocentros, lo que le confiere muchos estereoisómeros. En compuestos cuya estereoisomería se debe a centros estereogénicos tetraédricos, el número total de estereoisómeros hipotéticamente posibles no excederá de 2 n , donde n es el número de estereoisómeros tetraédricos. Sin embargo, este es un límite superior porque las moléculas con simetría con frecuencia tienen menos estereoisómeros. Tener dos centros de quiralidad puede dar un compuesto meso que es aquiral. Es posible que algunas configuraciones no existan debido a razones estéricas. Los compuestos cíclicos con centros quirales pueden no exhibir quiralidad debido a la presencia de un eje de rotación doble. La quiralidad plana también puede proporcionar quiralidad sin tener presente un centro quiral real.

Estereogénico sobre carbono

Un átomo de carbono que está unido a cuatro tipos diferentes de átomos o grupos de átomos se llama átomo de carbono asimétrico o carbono quiral .

Estereogénico en otros átomos

La quiralidad no se limita a los átomos de carbono, aunque los átomos de carbono suelen ser centros de quiralidad debido a su ubicuidad en la química orgánica. Los átomos de nitrógeno y fósforo también pueden formar enlaces en una configuración tetraédrica. Un nitrógeno en una amina puede ser un estereocentro si los tres grupos unidos son diferentes porque el par de electrones de la amina funciona como un cuarto grupo. Sin embargo, la inversión de nitrógeno , una forma de inversión piramidal , causa racemización, lo que significa que ambos epímeros en ese nitrógeno están presentes en circunstancias normales. La racemización por inversión de nitrógeno puede ser restringida (como los cationes de amonio cuaternario o fosfonio ), o lenta, lo que permite la existencia de quiralidad.

Los átomos de metal con geometrías tetraédricas u octaédricas también pueden ser quirales debido a que tienen diferentes ligandos. Para el caso octaédrico, son posibles varias quiralidades. Teniendo tres ligandos de dos tipos, los ligandos pueden alinearse a lo largo del meridiano, dando el mer -isómero, o formando una cara, el isómero fac . Tener tres ligandos bidentados de un solo tipo da una estructura de tipo hélice, con dos enantiómeros diferentes denominados Λ y Δ.

Ver también

Referencias