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24.5: Configuración de Aldosas

Última actualización

30 oct 2022
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- 24.4: Azúcares D y L
- 24.6: Estructuras cíclicas de monosacáridos

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Objetivos

Después de completar esta sección, deberías poder

dibujar las estructuras de todas las aldotetrosas, aldopentosas y aldohexosas posibles, sin necesariamente poder asignar nombres a los compuestos individuales.
dibujar la proyección Fischer de D-gliceraldehído, D-ribosa y D-glucosa de la memoria.

Los cuatro centros quirales en glucosa indican que puede haber hasta dieciséis (2 ⁴) estereoisómeros que tienen esta constitución. Éstos existirían como ocho pares diastereoméricos de enantiómeros, y el desafío inicial fue determinar cuál de los ocho correspondía a la glucosa. Este reto fue aceptado y cumplido en 1891 por el químico alemán Emil Fischer. Su exitosa negociación del laberinto estereoquímico presentado por las aldohexosas fue un lógico tour de force, y es apropiado que recibió el Premio Nobel de Química 1902 por este logro. Una de las primeras tareas a las que se enfrentó Fischer fue idear un método para representar la configuración de cada centro quiral de manera inequívoca. Para ello, inventó una técnica sencilla para dibujar cadenas de centros quirales, que ahora llamamos la fórmula de proyección Fischer.

En el momento en que Fischer emprendió el proyecto de glucosa no fue posible establecer la configuración absoluta de un enantiómero. En consecuencia, Fischer hizo una elección arbitraria por (+) -glucosa y estableció una red de configuraciones aldosas relacionadas a las que llamó la familia D. Las imágenes especulares de estas configuraciones se designaron entonces como la familia L de aldosas. Para ilustrar usando el conocimiento actual, a continuación se muestran las fórmulas de proyección de Fischer y los nombres para la familia D-aldosa (tres a seis átomos de carbono), con los átomos de carbono asimétricos (centros quirales) coloreados en rojo.

El último centro quiral en una cadena de aldosa (más alejada del grupo aldehído) fue elegido por Fischer como el sitio designador D/L. Si el grupo hidroxilo en la fórmula de proyección apuntaba a la derecha, se definió como un miembro de la familia D. Un grupo hidroxilo dirigido a la izquierda (la imagen especular) representó entonces la familia L. La asignación inicial de Fischer de la configuración D tuvo una probabilidad 50:50 de tener razón, pero todas sus conclusiones posteriores sobre las configuraciones relativas de diversas aldosas se basaron profundamente. En 1951 estudios de fluorescencia de rayos X del ácido (+) -tartárico, realizados en los Países Bajos por Johannes Martin Bijvoet (pronunciado “comprar pie”), demostraron que la elección de Fischer era correcta.

Es importante reconocer que el signo de la rotación específica de un compuesto (un número experimental) no se correlaciona con su configuración (D o L). Es una cuestión sencilla medir una rotación óptica con un polarímetro. La determinación de una configuración absoluta generalmente requiere interconversión química con compuestos conocidos por rutas de reacción estereoespecíficas.

Ejercicios

25.4 Configuraciones de Aldosas

25.4 Ejercicios

Preguntas

Q25.4.1

Dibuja los siguientes azúcares.

a) D-xilosa

b) D-Galactosa

c) D-alosa

Soluciones

S25.4.1

(a)

25.4.1 problema answer.svg

Colaboradores y Atribuciones

Dr. Dietmar Kennepohl FCIC (Professor of Chemistry, Athabasca University)
Prof. Steven Farmer (Sonoma State University)
William Reusch, Professor Emeritus (Michigan State U.), Virtual Textbook of Organic Chemistry