IMPORTANCIA DE LA QUIRALIDAD

La vida est dominada por las acciones asimtricas. Se puede prever que todas las especies son fundamentalmente, en sus estructuras, en sus formas externas, funciones de la asimetra csmica Louis Pasteur

IMPORTANCIA DE LA QUIRALIDADEn la evolucin de los seres vivos, para la construccin de complejos estructurales biolgicos, se han ido seleccionando, de manera predominante, molculas con una estructura espacial caracterstica, (molculas quirales o asimtricas).

La sintesis asimtrica de compuestos enantiomricamente puros constituye una gran lnea de Trabajo de la qumica

IMPORTANCIA DE LA QUIRALIDAD En qumica, un trmino muy empleado para describir la asimetra es la quiralidad (griego chiros, mano). La actividad biolgica de los enantimeros es muy distinta.

QUIRALIDAD Es una propiedad fundamental de muchos objetos tridimensionales. Un objeto es quiral cuando no puede superponerse con su imagen especular.

ISOMERIA

QUIRALIDAD La propiedad con la que los enantimeros giran el plano de la luz polarizada, se conoce como actividad ptica o poder rotatorio.

ACTIVIDADES BIOLOGICAS Considerando las actividades biolgicas de los compuestos quirales, se pueden diferenciar cuatro casos. 1. Solo un enantiomero posee la actividad biolgica deseada y el otro no muestra actividad significativa. 2. Ambos enantiomeros tienen idntica o parecida bioactividad. 3. Los enantiomeros presentan actividad cuantitativamente distinta. 4. Los dos enantiomoeros tienen diferentes clases de actividad biolgica.

ACTIVIDADES BIOLOGICAS

D-Limoneno (huele a naranja) L-Limoneno huele a limn

POLARIMETRIA

CONCEPTOS BASICOS La polarimetra es una tcnica que se basa en la medicin de la rotacin ptica producida sobre un haz de luz polarizada al pasar por una sustancia pticamente activa. La actividad ptica rotatoria de una sustancia, tiene su origen en la asimetra estructural de las molculas.

CONCEPTOS BASICOS Es una tcnica no destructiva. Mide la actividad (rotacin) ptica de compuestos orgnicos e inorgnicos. El compuesto es considerado pticamente activo si la luz polarizada sufre una rotacin cuando pasa a travs de una muestra del compuesto. Depende de la estructura molecular y la concentracin de molculas quirales. Cada sustancia pticamente activa tiene su propia rotacin especifica.

UTILIDAD DE LA POLARIMETRIA La tcnica polarimtrica es una forma simple y precisa para la determinacin e investigacin de estructuras en macro, semimicro y micro anlisis de compuestos cuyo coste econmico o cuya dificultad para duplicarlos es alta. La Polarimetra se usa en control de calidad, control de procesos e investigacin en la industria farmacutica, qumica, aceites esenciales, alimentacin y aromas. La farmacopea y la Food & Drugs Administration (FDA) incluyen numerosas especificaciones polarimtricas para numerosas substancias.

POLARIMETROEl polarmetro es un instrumento mediante el cual podemos determinar el valor de la desviacin de la luz polarizada por un estereoismero pticamente activo (enantimero)

POLARIMETRO

1 - Entrada de luz de Na 2 - Lente de iluminacin 3 - Filtro de luz 4 - Polarizador 5 - Placa 6 - Cilindro conteniendo la solucin a medir

7 - Analizador 8 - Objetivo para el enfoque 9 - Ocular para visualizacin. 10 - Lupa 11 - Panel de lectura 12 - Tornillo para la escala

ROTACION ESPECIFICA Es una rotacin angular obtenida en condiciones de medicin estndar: concentracin, longitud del tubo, temperatura y longitud de onda La mayora de las rotaciones especficas tiene como referencia la longitud de onda del sodio, de 589 nm. Longitud del tubo de 1 dm. Concentracin g/mL La rotacin es una funcin lineal de la concentracin tanto de la sustancia examinada como de la longitud de la va de la solucin (= longitud del tubo). Por lo tanto, al duplicar la concentracin se duplicar la rotacin angular; al duplicar la longitud del tubo tambin se duplicar la rotacin.

ROTACION ESPECIFICA [ ](t, ) = (t, ) / c l Donde: [ ] =Rotacin especfica a una determinada, =rotacin ptica, c = concentracin, l = paso ptico a travs de la muestra, T = temperatura = longitud de onda

Rotacion especifica Sucrosa +66.47 colesterol 31.5 Alcanfor +44.26 Penicilina V +223 taxol 49 (S) - bromobutane +23.1 (R) - bromobutane 23.1 (+)-cavicularin +168.2

LONGITUD DE ONDA La longitud de onda del sodio, de 589 nm, es, con mucho, la fuente luminosa ms comn que se usa en la Polarimetra. Otra fuente popular es el mercurio, con una longitud de onda de 546 nm; existe cada vez un mayor inters por la longitud de onda del infrarrojo cercano, de 880 nm, debido a su capacidad para penetrar las muestras que absorben muestras oscuras y con colores intensos que absorben luz.

Intervalo angular: ambigedad Los polarmetros slo pueden detectar la posicin del PLANO de luz antes de entrar en la muestra y despus de transmitirla a travs de la muestra. La diferencia angular (= rotacin) puede proporcionar un resultado ambiguo porque una rotacin positiva, por ejemplo, de 110, es la misma posicin del PLANO que una rotacin negativa de -70. Por lo tanto, una muestra con una rotacin de +110 mostrar -70 en el intervalo de grados predeterminado

El instrumento no puede decidir por s solo cuntas veces el plano ha pasado por la posicin de referencia de 180 a lo largo de la longitud de la va de la muestra.

COMPUESTO MESO Aquella molecula que, conteniendo tomos de carbono asimtricos, es aquiral (existe un plano de simetra). Por lo tanto, su imagen especular es en realidad el mismo compuesto. Los compuestos meso contienen un plano de simetra .que divide la molcula en dos, de tal forma que una mitad es la imagen especular de la otra.

Uno de los isomeros del acido tartarico

MEZCLA RACEMICA Una mezcla racmica es una solucin que contiene cantidades iguales de dos enantimeros y es opticamente inactiva. Es decir L y D estereoismeros estn presentes en un 50%. Una mezcla racmica con 50% de cada uno de los ismeros cancelara el giro de esta luz.

EJEMPLOS

Se ha observado que la rotacin especfica de un compuesto es +7.00. La rotacin especfica para el componente puro es +28.00. Determine el % de pureza pticaPorcentaje de pureza optica = (moles de un enantiomero moles de otro enantiomero) *100 (moles de ambos enantiomeros) Porcentaje de pureza optica = (Rotacin especfica observada) (Rotacin especfica del enantiomero puro) Porcentaje de pureza optica = (+7.00o/+28.00o)*100% = 25% Esto quiere decir que la muestra consiste de 75% de la mezcla racemica (=equimolar mezcla de ambos enantiomeros, =0o) y un exceso de 25% del enantiomero en cuestion (62.5 % y 37.5 %). * 100

EJEMPLO una muestra del bromobutano medida bajo condiciones estndares tiene una rotacin observada de 9.2. Determine la pureza optica?. Una muestra de colesterol tiene una pureza optica del 35%. Calcule la rotacin especifica observada y las moles de c/u de los componentes en 0,5 g de muestra.

Una reaccin estereoselectiva es aquella que conduce a la formacin preferente de un estereoismero. Las reacciones de olefinacin de Wittig son un ejemplo de reacciones estereoselectivas:

UTILIDAD DE LA POLARIMETRIA Dentro de la investigacin es frecuente el uso para, aislamiento de cristalizados, evaluar y caracterizar compuestos pticamente activos, reacciones cinticas, monitorizacin y cambios de concentracin as como actividades. En el campo de el control de calidad y control de procesos la polarimetra se usa las mas diferentes ramas, como farmacutica (aminocidos, analgsicos, cocana, dextrosa, codena, antibiticos, ) , alimentacin (carbohidratos, glucosa, maltosa, monosacridos naturales), qumica (biopolmeros, polmeros sintticos, polmeros naturales ), etc.

INVESTIGACIONCual es el fundamento del dicroismo circular y que utilidad tiene en la identificacin o cuantificacin de los compuestos quimicos