L’Atomo di Carbonio Tetraedrico e la Rappresentazione di Fischer
Un atomo di carbonio con almeno due sostituenti identici e la sua
immagine speculare sono sovrapponibili e quindi eguali
Un atomo di carbonio con tutti e quattro i sostituenti diversi
e la sua immagine speculare non sono sovrapponibili e quindi
sono diversi
L'Acido Lattico
H3C
C
H
H
H
COOH
OH
Acido Lattico
H3C
COOH
H3C
COOH
OH
OH
Formula di Fischer
Formula a cunei
Polarizzazione della luce ed origine dell’attività ottica
La luce è una radiazione elettromagnetica assimilabile a due campi vettorali
oscillanti perpendicolari tra loro. La luce ordinaria è caratterizzata dai vettori
dei campi orientati secondo tutti gli angoli possibili.
Luce Normale e Polarizzata
Considerando un raggio luminoso che si propaga in direzione normale al
piano del foglio si ha : A luce ordinaria, il campo elettrico (o magnetico)
oscilla in tutti i possibili piano perpendicolari alla direzione di propagazione;
B luce piano-polarizzata, il piano di oscillazione del campo elettrico (o
magnetico) è uno solo.
Schema di Funzionamento del Polarimetro
La Rotazione Specifica
Dove l = lunghezza celle in dm, c = concentrazione in g/ml
Rotazione Specifica=
D è la radiazione a 589 nm emessa dalla lampada a sodio
Carvone estratto dal cumino: [a]D = +62.5°
Questo isomero è il (+)-Carvone o d-Carvone
Carvone estratto dalla menta: [a]D = -62.5°
Questo isomero è il (-)-Carvone o l-Carvone
Acido Lattico da tessuto muscolare: [a]D=
+2.5°
Questo isomero è il (+)-Acido Lattico o d-Acido
Lattico
Acido Lattico da latte acido: [a]D = -2.5°
Questo isomero è il (-)-Acido Lattico o l-Acido
Lattico
Regole di Sequenza per Assegnare la Configurazione al
Carbonio Stereogenico
Assegnare le priorità ai quattro sostituenti osservando gli atomi direttamente
legati al carbonio stereogenico
Più alto è il numero atomico dell'atomo direttamente legato al carbonio più alta è la
sua priorità.
Per esempio, H- < C- < N- < O- < Cl-. (A Isotopi diversi dello stesso elemento sono
assegnate priorità proporzionali alla loro massa atomica).
Se due sostituenti hanno lo stesso atomo sostituente direttamente legato allo
stereocentro ci si sposta sempre più lontano fino a che non si trova una differenza. Per
esempio, CH3- < C2H5- < ClCH2- < BrCH2- < CH3O-.
Se si incontrano come sostituenti doppi o tripli legami questi vengono trattati come
un gruppo di atomi legati da legami semplici. Per esempio, C2H5- < CH2=CH- <
HC@C-.
Disponendo il gruppo a priorità più bassa il più lontano
dall'osservatore si guarda in che senso i rimanenti sostituenti
vengono collegati fra loro in ordine di priorità.
Assegnazione della Configurazione Assoluta
Enantiomeri e Diasteroisomeri
I Composti Meso: Gli Stereoisomeri dell'Acido Tartarico
(+)-Acido Tartarico:
[a]D = +12°
m.p. 170 °C
(-)-Acido Tartarico:
[a]D = -12°
m.p. 170 °C
meso-Acido Tartarico:
[a]D = 0°
m.p. 140 °C
Gli Aldopentosi Stereoisomeri
Modi sempre più Precisi per Descrivere le Molecole
Composizione
È data dal numero e dal tipo di atomi che costituiscono la molecola. Questa informazione è fornita
dalla Formula Molecolare.
Costituzione
È data dalla sequenza con la quale gli atomi sono legati fra di loro e dal tipo di legami che li
unisce.Differenti costituzioni possono essere interconvertite fra loro solamente rompendo e
riformando legami covalenti. Questa informazione è fornita dalla Formula di Struttura ed è
implicita nel nome IUPAC
Configurazione
È data dalla relazione spaziale permanente degli atomi della molecola. Differenti configurazioni
possono essere interconvertite fra loro solamente rompendo e riformando legami covalenti. Questa
informazione è fornita dalla Stereo-Formula (ad esempio le rappresentazioni di Fischer)ed è anche
contenuta nel prefisso del nome IUPAC (ad esempio cis o trans).
Conformazione
È data dall'orientazione spaziale temporanea degli atomi di una molecola che si osserva in seguito
alla rotazione o al piegamento di legami. Differenti conformazioni sono interconvertite fra loro
senza la rottura di legami covalenti. Questa informazione viene fornita dalle Formule
Conformazionali (ad esempio le proiezioni di Newman) ed anche da termini specifici nel nome (ad
esempio gauche e anti, sedia o barca, etc.)
Isomeri Costituzionali e Stereoisomeri
Relazioni fra gli Stereoisomeri