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 tiene diferentes sustituyentes , de modo que el intercambio de dos sustituyentes conduce a un estereoisómero . [1] El término estereocentro fue introducido en 1984 por Kurt Mislow y Jay Siegel. [2] Un centro de quiralidad es un estereocentro que consta de un átomo que contiene un conjunto de ligandos(átomos o grupos de átomos) en una disposición espacial que no es superponible a su imagen especular. El concepto de un centro de quiralidad generaliza el concepto de un átomo de carbono asimétrico (un átomo de carbono unido a cuatro entidades diferentes) tal que un intercambio de dos grupos cualquiera da lugar a un enantiómero . [3] 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 .
Una molécula puede tener múltiples estereocentros, lo que le da muchos estereoisómeros. En compuestos cuyo estereoisomerismo se debe a centros estereogénicos tetraédricos, el número total de estereoisómeros hipotéticamente posibles no excederá de 2 n , donde n es el número de estereocentros tetraédricos. Sin embargo, este es un límite superior porque las moléculas con simetría frecuentemente tienen menos estereoisómeros. Tener dos centros de quiralidad puede dar un compuesto meso que es aquiral. Ciertas configuraciones pueden no existir por 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.
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 .
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. [4] Sin embargo, la inversión de nitrógeno , una forma de inversión piramidal , provoca la racemización , lo que significa que ambos epímeros en ese nitrógeno están presentes en circunstancias normales. [4] La racemización por inversión de nitrógeno puede estar restringida (comocationes de amonio cuaternario o fosfonio ), o lento, lo que permite la existencia de quiralidad. [4]
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. Al tener tres ligandos de dos tipos, los ligandos se pueden alinear a lo largo del meridiano, dando el isómero mer , 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.
