si nombramos estos dos haluros de alquilo basados en las reglas de nomenclatura de la IUPAC, obtenemos el nombre como 2-chlorobutanbe para ambos:

Sin embargo, no son el mismo compuesto – son enantiómeros:

por lo tanto, necesitamos una pieza adicional de información para distinguir enantiómeros (y otros estereoisómeros) por sus nombres.,

Cahn, Ingold y Prelog desarrollaron un sistema que, independientemente de la dirección que estemos mirando a la molécula, siempre dará el mismo nombre (a diferencia de la notación de cuña y guión).

y es por eso que esto también se conoce como la configuración absoluta o más comúnmente conocido como el sistema R y S.,

veamos cómo funciona mirando primero la siguiente molécula y volveremos al 2-clorobutano después de eso:

para asignar la configuración absoluta, primero necesitamos ubicar el carbono(s) con cuatro grupos diferentes (átomos) conectados a él. Estos se llaman centros quirales (centro quiral, centro estereogénico).

en nuestra molécula, solo tenemos un carbono con cuatro grupos diferentes y ese es el que tiene el bromo y vamos a asignar la configuración absoluta de este centro quiral.,

para esto, debe seguir los pasos y reglas del sistema Cahn-Ingold-Prelog.

Paso 1:

dé a cada átomo conectado al centro quiral una prioridad basada en su número atómico. Cuanto mayor sea el número atómico, mayor será la prioridad.,

entonces, basado en esto, el bromo obtiene prioridad uno, el oxígeno obtiene prioridad dos, el carbono metilo es el tercero y el hidrógeno es la prioridad MÁS BAJA-cuatro:

Paso 2:

Dibuja una flecha comenzando desde la prioridad uno y yendo a la prioridad dos y luego a la prioridad 3:

si la flecha va en sentido horario, como en este caso, la configuración absoluta es R.

A diferencia de esto, si la flecha va en sentido contrario a las agujas del reloj, entonces la configuración absoluta es S.,

como ejemplo, en la siguiente molécula, las prioridades van Cl > N > C > H y la dirección antihoraria de la flecha indica una configuración absoluta de S:

así que, recuerde: en sentido horario – R, en sentido antihorario – s.

ahora, veamos cuál sería la configuración absoluta del enantiómero:

las prioridades siguen siendo las mismas ya que todos los grupos alrededor del carbono son los mismos., Comenzando desde el bromo y yendo al oxígeno y luego al carbono, podemos ver que esta vez la flecha va en sentido contrario a las agujas del reloj. Si la flecha va en sentido contrario a las agujas del reloj, la configuración absoluta es S.

y esto es otra cosa importante a recordar:

Todos los centros quirales en enantiómeros están invertidos (cada R es S, Cada S es R en el enantiómero).

entonces, discutimos los roles de las prioridades 1, 2 y 3, pero ¿qué pasa con la prioridad MÁS BAJA? No mencionamos nada acerca de la flecha que va a ella. Es parte del juego y cómo usarlo?,

La prioridad más baja no afecta a la dirección de la flecha. Sin embargo, esto es muy importante, y es un requisito al asignar la configuración R Y S, que;

la prioridad MÁS BAJA debe apuntar lejos del visor.

En otras palabras, la prioridad MÁS BAJA debe ser una línea discontinua para asignar las R y S en función de la dirección de la flecha como acabamos de hacer:

Con esto en mente, ¿cómo podemos asignar la configuración absoluta de esta molécula donde el hidrógeno es una línea de cuña que apunta hacia nosotros?,

R y S Cuando la prioridad más baja es una cuña

aquí tiene dos opciones:

la Opción uno. Gire la molécula 180o de tal manera que el hidroxilo ahora está apuntando hacia usted y el hidrógeno está apuntando hacia afuera. Esto permite que la molécula se dibuje según sea necesario, la prioridad MÁS BAJA apuntando hacia atrás como se supone que debe ser para determinar la configuración R y s:

a continuación, asigne las prioridades; cloro-número uno, oxígeno-dos, carbono-tres y h como número cuatro.,

La flecha va en el sentido de las agujas del reloj, por lo tanto, la configuración absoluta es R.

el problema con este enfoque es que a veces se trabajará con moléculas más grandes y no es práctico volver a dibujar toda la molécula e intercambiar cada centro quiral.

por ejemplo, mira la biotina con todos estos hidrógenos apuntando hacia adelante. No es la mejor opción para redibujar esta molécula cambiando todos los hidrógenos y manteniendo el resto de la molécula como debería ser.,

Esta es la razón por la que tenemos el segundo enfoque que es lo que todos normalmente siguen.

aquí, dejas la molécula tal como está con el hidrógeno apuntando hacia ti. Continúe como lo haría normalmente asignando las prioridades y dibujando la flecha.

lo único que tienes que hacer al final es cambiar el resultado de R a S o de S a R.

En este caso, la flecha va hacia la izquierda, pero debido a que el hidrógeno está apuntando hacia nosotros, podemos cambiar el resultado de la S a R.,

Por supuesto, cualquiera de los enfoques debe dar el mismo resultado, ya que esta es la misma molécula dibujada de manera diferente.

R y S Cuando el Grupo #4 no es una Cuña o un Guión

Hay una tercera posibilidad para la posición del grupo 4 y que es, ni que apuntan hacia afuera o hacia usted. Esto significa que no podemos determinar la configuración tan fácilmente como si la prioridad MÁS BAJA estuviera apuntando hacia o lejos de nosotros, y luego cambiarla al final como lo hicimos cuando el Grupo 4 era una línea de cuña.,

como ejemplo, ¿cuál sería la configuración de esta molécula?

para esto, hay este simple pero tan útil truco que hace la vida mucho más fácil. Recuerde:

Intercambiar dos grupos cualesquiera en un centro quiral invierte su configuración absoluta (R A S, S A R):

observe que estas son moléculas diferentes. No estamos hablando de rotación alrededor de un eje o de un solo enlace, en cuyo caso la configuración absoluta(s) debe ser siempre el mismo., En realidad estamos convirtiendo a una molécula diferente mediante el intercambio de los grupos para que sea más fácil determinar la configuración R y S.

hagamos esto en la molécula mencionada anteriormente:

El grupo de menor prioridad está en el plano de dibujo, así que lo que podemos hacer es intercambiarlo con el que está apuntando lejos de nosotros (Br). Después de determinar la R Y S cambiamos el resultado ya que el intercambio significa cambiar la configuración absoluta y tenemos que volver a cambiar de nuevo.,

la flecha va en sentido contrario a las agujas del reloj indicando la configuración S y esto significa que en la molécula original es R.

alternativamente, que consume más tiempo, puede dibujar la proyección de Newman de la molécula mirando desde el ángulo que coloca el Grupo 4 en la parte posterior (apuntando lejos del espectador):

el grupo de prioridad MÁS BAJA está apuntando y, por lo tanto, la dirección de las agujas del reloj de la flecha indica una configuración de R.,

R y S cuando los átomos (grupos) son iguales

a veces sucede que dos o más átomos conectados al centro quiral son iguales y no es posible asignar las prioridades de inmediato.

por ejemplo, volvamos al 2-clorobutano comenzando con el cloro de cuña:

El cloro es la primera prioridad, luego tenemos dos carbonos y un hidrógeno que obtiene la prioridad MÁS BAJA. Necesitamos determinar la segunda prioridad comparando dos átomos de carbono y hay un empate ya que ambos (obviamente) tienen el mismo número atómico.,

¿Qué haces? Necesitas mirar los átomos conectados a los que comparas:

el carbono de la izquierda (CH3) está conectado a tres hidrógenos, mientras que el de la derecha está conectado a dos hidrógenos y un carbono. Este carbono extra da la segunda prioridad al CH2 y el CH3 obtiene la prioridad tres.

la flecha va en el sentido de las agujas del reloj, por lo que este es el (R)-2-clorobutano.

y si estos átomos fueran idénticos también, tendríamos que alejarnos más del centro quiral y repetir el proceso hasta llegar al primer punto de diferencia.,

ES como capas: la primera capa son los átomos conectados al centro quiral y usted los está comparando y solo se mueve a la segunda capa si hay un empate.

nunca debe comparar ningún átomo de la segunda capa con un átomo de la primera capa, independientemente de su número atómico.

enlaces dobles y triples en las configuraciones R y S

hagamos los R Y S para esta molécula:

El bromo es la prioridad y el hidrógeno es el número cuatro. El carbono » a » está conectado a un oxígeno y dos hidrógenos., El carbono » b » está conectado a un oxígeno y un hidrógeno. Sin embargo, debido al doble enlace, el carbono «b» se trata como si estuviera conectado a dos oxígenos. La misma regla se aplica para cualquier otro enlace doble o triple. Por lo tanto, cuando ves un doble enlace contarlo como dos enlaces simples cuando ves un triple enlace cortarlo como tres enlaces simples.

la flecha va en el sentido de las agujas del reloj, sin embargo, la configuración absoluta es S, porque el hidrógeno está apuntando hacia nosotros.,

más trucos en las configuraciones R y s

  • ¿Qué pasa si está comparando dos carbonos; uno conectado a tres elementos de alto número atómico, y el otro con dos hidrógenos y un heteroátomo. ¿Cuál tiene mayor prioridad?

veamos esto con esta molécula:

incluso si solo un átomo tiene un número atómico más alto que el más alto en el otro carbono, el grupo obtiene mayor prioridad.

entonces, uno s supera a N, O, F porque tiene un número atómico más alto que los otros individualmente.,

  • El carbono no es el único átomo designado por R y S. en teoría, cualquier átomo con cuatro grupos diferentes es quiral y puede ser descrito por el sistema R y S. Por ejemplo, los centros quirales de fósforo y azufre a menudo se asignan como R O S.

  • El hidrógeno no siempre es la prioridad MÁS BAJA. Un par solitario de electrones es menor.,

  • Los Carbaniones son aquirales porque el par solitario se voltea rápidamente de un lado a otro a menos que a temperaturas muy bajas:

  • R Y s no se aplican al nitrógeno en las aminas para la misma razón que para los carbaniones. Los grupos de amonio cuaternario, sin embargo, pueden ser quirales.

  • El mismo elemento pueden obtener diferentes prioridades en función de sus isótopos., Estereoquímica:
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