LECTURA RECOMENDADA Medicamentos esteroisomeros: el cuento del cambio quiral Estereoquímica TRABAJO EN EQUIPO Investigue y responda las siguientes preguntas: 1. ¿Qué es una mezcla recemica? Indique con ejemplos. Cuando la acetofenona se reduce con NaBH4 se genera una mezcla racémica de (R)-1-fenil-1-etanol y (S)-1-fenil-1-etanol UNA MEZCLA RACEMICA ES UNA SOLUCION QUE CONTIENE CANTIDADES IGUALES DE DOS ENANTIOMEROS Y ES OPTICAMENTE INACTIVA. MULTIPLES REACCIONES QUIMICAS ORGANICAS PRODUCEN MEZCLAS RACEMICAS, SIN EMBARGO EL USO DE CATALIZADORES MODERNOS HA LOGRADO OBTENER EN MAYOR CANTIDAD ALGUNO DE LOS PRODUCTOS DESEADOS, COMO ES EL CASO DE LOS CATALIZADORES DE ZIEGLER-NATTA. ES TAREA DE LOS INGENIEROS QUIMICOS SEPARAR ESTE TIPO DE MEZCLAS, CUANDO SE BUSCA SOLO UNO DE LOS ISOMEROS, ESTO SE PUEDE LOGRAR CON DIFERENTES OPERACIONES UNITARIAS, INCLUYENDO CRISTALIZACION, SEPARACION DE CRISTALES. LA RESOLUCION DE MEZCLAS RACEMICAS SE PUEDE CONSIDERAR EL METODO CLASICO DE OBTENCION DE PRODUCTOS PUROS. EJEMPLOS : los catalizadores de Ziegler-Natta., acetofenona, Mezcla equimolar de enantiómeros (50%R, 50%S) 2. Describa la nomenclatura de los isómeros configuracionales. El sistema más aceptado para nombrar la configuración de un centro estereogénico es la denominada convención de Cahn, Ingold y Prelog, que asigna una letra R o S a cada centro estereogénico de una molécula quiral. Las reglas que hay que seguir para asignar una configuración R o S son las siguientes: Fundamentos de Química Orgánica 159 1º. Cada átomo unido al carbono estereogénico recibe un número 1, 2, 3 ó 4. El 1 se asigna al grupo de mayor prioridad y el 4 al de menor prioridad. La prioridad se establece según el número atómico: el átomo de mayor prioridad es el de mayor número atómico. 2º. Una vez asignado el orden de prioridad se mira el carbono estereogénico desde el lado opuesto al grupo de menor prioridad. Si el orden de prioridades decreciente de los restantes grupos representa una secuencia en el sentido de las agujas del reloj se asigna al estereocentro la configuración R (rectus, derecha). Si la secuencia gira en el sentido opuesto a las agujas del reloj la configuración del estereocentro es S (sinister, izquierda). 3. Indique los estereoisomeros del 3-bromo-butan-2-ol. 4. ¿Cómo se resuelve una mezcla racemica? Indique con ejemplos. Cuando la acetofenona se reduce con NaBH4 se genera una mezcla racémica de (R)-1-fenil-1-etanol y (S)-1-fenil-1-etanol Si se necesitase uno de los dos enantiómeros en forma pura habría que separarlo de la mezcla racémica. La separación de enantiómeros de mezclas racémicas se denomina resolución. Hay diferentes procedimientos para la resolución de mezclas racémicas pero los más utilizados son la resolución química y la resolución cromatográfica. Resolución química. La resolución química consiste en la separación de los enantioméros de la mezcla racémica mediante su conversión en una mezcla de diastereoisómeros. Para ello, la mezcla de enantiómeros se hace reaccionar con compuesto quiral que recibe el nombre de agente de resolución. Supongamos que la mezcla racémica formada por el (R)-1-fenil-1-etanol y (S)-1- fenil-1-etanol se hace reaccionar con el ácido (R)-2-fenilpropiónico. La reacción de ácidos carboxílicos con alcoholes proporciona ésteres y en este caso se obtendrá una mezcla de dos ésteres diastereoisoméricos. 5. Realice una lista de fármacos quirales relacionados con problemas severos de salud. Dexenfluramina,Naproxeno,Levodopa,Taxol 6. ¿Qué entiende por sustancias diatereoisomeros? ¿Qué entiende por sustancias enantiomeros? Indique con ejemplos. SUSTANCIAS DIATEREOISOMEROS: Los esteroisómeros son aquellas moléculas con uno o más centros quirales, que teniendo la misma fórmula química pueden poseer diferentes posiciones espaciales. Los enantiómeros son un tipo de estereoisómeros. Según la disposición espacial se denominan “S” o “R” y según su actividad óptica (plano hacia el cual desvían la luz polarizada) dextrógiros (d) o levógiros (l). Se caracterizan por presentar imágenes especulares no superponibles. La mayoría de los medicamentos disponibles son mezclas racémicas, conteniendo la misma proporción de cada enantiómero (R y S) 7. ¿Qué diferencias encuentra entre medicamentos estereoisomeros y los racemicos? Los esteroisómeros son aquellas moléculas con uno o más centros quirales, que teniendo la misma fórmula química pueden poseer diferentes posiciones espaciales. Los enantiómeros son un tipo de estereoisómeros. Según la disposición espacial se denominan “S” o “R” y según su actividad óptica (plano hacia el cual desvían la luz polarizada) dextrógiros (d) o levógiros (l). Se caracterizan por presentar imágenes especulares no superponibles. La mayoría de los medicamentos disponibles son mezclas racémicas, conteniendo la misma proporción de cada enantiómero (R y S). (1) En la Tabla 1 se recogen las comparaciones de enantiómeros y mezclas racémicas. (2-19) Ventajas ”teóricas” que presentan los enantiómeros § El enantiómero simple presenta mayor eficacia y menos efectos adversos que la mezcla racémica. § La acción que desempeña la forma activa no estaría interferida por el componente indeseable de la mezcla racémica. § Se precisan menos dosis para conseguir el efecto terapéutico requerido. § Se reducen las posibilidades de interacción con otros medicamentos, al tratarse de un solo componente. 8. Discuta la búsqueda de la industria farmacéutica por fármacos con agentes quirales y su acción sobre el sistema nervioso central (agentes antidepresivos). LINKOGRAFIA: A/A.QUIMICAORGANICA.MEZCLARACEMICA.RESCATADO 06/06/13.http://www.quimicaorganica.net/mezcla-racemica-forma-meso.html A/A.FUNDAMENTOQUIMICA.QUIMICAORGANICA.TEMA8.RESCTADO 06/06/13http://www.sinorg.uji.es/Docencia/FUNDQO/TEMA8FQO.pdf A/A.QUIMICA.QUIRALES.RESCATADO 06/06/13http://www.textoscientificos.com/quimica/quirales A/A.QUIMICAORGANICA.RESCATADO 06/06/13http://www.sc.ehu.es/qpwaiipj/PDF/JM_Aizpurua/1.Kimika_organikoaren_oin arriak/15_Irakurgaia.pdf A/A.QUIMICAORGANICA.MEZCLASYREACCIONES.RESCATADO 06/06/13http://www.scsalud.es/publicaciones/descargar.php?Id=4&Id2=11