ESTEREOQUÍMICA

ORIGEN DEL PROBLEMA


¿Por qué estudiar estereoquímica?


Hay parejas de sustancias cuyas moléculas son imágenes especulares no superponibles (como nuestras manos), a estas moléculas se les denomina quirales y de las sustancias se dice que son enantiómeros. Dado el parecido tan extraordinario entre sus moléculas es esperable que sus propiedades también lo sean, y así es ¡casi siempre!. Sus propiedades físicas son idénticas salvo el sentido en el que hacen rotar el plano de la luz polarizada. Sus propiedades químicas también son idénticas salvo cuando reaccionan con otras sustancias quirales.

Por increible que le pueda parecer la naturaleza es quiral, en muchos aspectos diferencia entre uno u otro de los enantiómeros; un ejemplo lo clarificará: El limoneno es una sustancia natural que se extrae de los cítricos. De ella existen dos isómeros ópticos: R-limoneno y S-limoneno.




R-(+)-limoneno



S-(-)-limoneno

R-(+)-limoneno (p.eb. 176ºC)
El limoneno dextrógiro (+) puede extraerse fácilmente de la cáscara del limón y es responsable de su olor.


S-(-)-limoneno (p.eb. 176ºC)
El limoneno levógiro (-) se extrae de la cáscara de la naranja y le confiere su olor característico.


Los enantiómeros del limoneno son indistinguibles en los procesos químicos corrientes, pero que nuestro olfato los discrimina con facilidad porque se acoplan a receptores distintos. Así, el isómero (S)-limoneno huele a naranjas, mientras que el (R)-limoneno huele a limones.


Las proteinas, los hidratos de carbono, las enzimas, ..., son quirales y sólo una de las formas (dextro o levo) interviene en los procesos naturales. Las proteínas de todos los organismos vivos están exclusivamente constituidas por las formas L (la forma enantiomérica denominada levógira) de sus aminoácidos, mientras que los hidratos de carbono están formados por unidades de azúcares exclusivamente de las formas enantioméricas D (dextrógiras).


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En otras ocasiones, los isómeros quirales tienen resultados biológicos dramáticos, de vida o muerte. Es el caso de la talidomida, que en los años sesenta se prescribió a las mujeres embarazadas porque uno de sus enantiómeros tenía capacidad para evitar las náuseas; desgraciadamente, se descubrió más tarde que el otro enantiómero de la talidomida provocaba deformaciones en el feto.


El estudio de la estereoquímica no es simplemente una actividad académica que se justifique por el deseo de conocer algo nuevo. Su desarrollo se ha convertido en una de las líneas de investigación más importante de la Química Orgánica. Como ejemplo tenemos el caso de Knowles, Nojori y Sharpless que fueron galardonados con el Nobel de 2001 por su estudio de catalizadores que permitían la síntesis específica de uno de los enantiómeros. Piense en la importancia industrial que esto tiene, ¡y no sólo en el ámbito farmaceutico!.


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