Dibujar la estereoquímica: dobles enlaces E/Z y estereocentros R/S

Los estereoisómeros tienen los mismos átomos conectados en el mismo orden, pero dispuestos de forma distinta en el espacio. Un nombre lo indica con un estereodescriptor: (E) o (Z) para un doble enlace, (R) o (S) para un estereocentro. Para dibujar el isómero correcto necesitas una herramienta, las reglas de prioridad de Cahn–Ingold–Prelog (CIP), y dos convenciones de dibujo.

Ordenar los grupos: las reglas CIP en resumen

1. Gana el número atómico más alto en el primer átomo: Br > Cl > O > N > C > H.
2. Si los primeros átomos empatan, mira un enlace más allá. Haz la lista de los átomos unidos a cada uno de ellos, de mayor a menor, y compara las listas en la primera diferencia. CH₂CH₃ (C,H,H) gana a CH₃ (H,H,H).
3. Los enlaces múltiples cuentan como átomos repetidos. El carbono de un C=O se trata como si estuviera unido a (O,O), así que –CHO (O,O,H) tiene prioridad sobre –CH₂OH (O,H,H).

Dobles enlaces: E y Z

En cada carbono del doble enlace, busca el grupo de mayor prioridad. Si los dos grupos de mayor prioridad están del mismo lado, la configuración es Z (del alemán zusammen, juntos). Si están en lados opuestos, es E(entgegen, opuestos).

En las fórmulas esqueléticas, la geometría es simplemente la forma en que la dibujas: un zigzag que atraviesa el doble enlace es E para el but-2-eno; doblar la cadena hacia el mismo lado da Z. El corrector lee la geometría de tu dibujo.

Estereocentros: R y S

Un carbono unido a cuatro grupos distintos es un estereocentro. Para asignar su configuración:

1. Ordena los cuatro grupos del 1 al 4 con las reglas CIP.
2. Orienta la molécula de modo que el grupo 4 (a menudo H) apunte lejos de ti.
3. Recorre 1 → 2 → 3. El sentido horario es R; el antihorario, S.

Si en tu dibujo el grupo 4 apunta hacia ti (en una cuña), el sentido que ves se invierte: entonces el sentido horario significa S.

Dibujar cuñas y cuñas rayadas en el editor

• Toca el centro de un enlace del estereocentro y elige Cuña (apunta hacia ti) o Rayada (apunta en sentido contrario a ti).
• El extremo estrecho debe estar en el estereocentro. El editor lo coloca en el átomo con más enlaces; si queda en el átomo equivocado, vuelve a tocar el enlace y elige Invertir.
• Usa una sola cuña o cuña rayada por estereocentro; los otros tres enlaces pueden quedarse en el plano.
• En el editor avanzado (Ketcher), elige el enlace en cuña o en cuña rayada en las herramientas de enlace y haz clic en un enlace; si vuelves a hacer clic en él, se invierte. Allí, un enlace ondulado significa «configuración desconocida»: es válido, pero no especifica R ni S, así que no satisface un nombre que sí lo especifica.

Imágenes especulares y compuestos meso

Cambiar una cuña por una cuña rayada en un único estereocentro da el enantiómero, la imagen especular no superponible. Con dos estereocentros puede haber hasta cuatro estereoisómeros, pero si la molécula tiene un plano de simetría interno, uno de ellos es un compuestomeso: es superponible con su imagen especular y aquiral. El butano-2,3-diol tiene tres estereoisómeros: (R,R), (S,S) y meso.

Errores frecuentes

• Olvidar por completo la estereoquímica. Un dibujo sin estereoquímica tiene la conectividad correcta, pero no especifica la configuración.
• Leer R/S con el H hacia ti sin invertir la respuesta.
• Ordenar por tamaño en lugar de por número atómico. Un –OH pequeño tiene prioridad sobre un grupo alquilo grande.
• Suponer que Z significa «cadena cis». Solo es así cuando los carbonos de la cadena son los grupos de mayor prioridad.