¿Cómo dibujar proyecciones de Fischer para cadenas de carbono con más de dos carbonos?

Lo primero que debe tener en cuenta al dibujar proyecciones de Fischer son las reglas generales para dibujarlos. La primera regla general se refiere a las opciones de superior e inferior, mientras que la segunda se refiere a cómo se interpreta cada cruce.

1. En una proyección de Fischer, el átomo de carbono con la oxidación más alta El estado debe estar más cerca de la parte superior que del fondo.

   En los casos en los que el estado de oxidación más alto está en el centro o donde varios carbonos tienen el mismo estado de oxidación más alto, el segundo más alto se aplica de manera análoga y así sucesivamente.

2. En una proyección de Fischer, siempre se considera que los enlaces verticales apuntan detrás del plano del papel (o pantalla) (hash) mientras que los enlaces horizontales se consideran para apuntar al frente (cuña).

   Esto se ejemplifica en la figura 1.

Figura 1: Cómo se codifica la información estereoquímica en las proyecciones de Fischer.

Su compuesto presenta una ventaja mancha de acuerdo con estas reglas, ya que no hay carbono más oxidado. Más bien, los tres carbonos 2, 3 y 4 están en el estado de oxidación $ \ pm 0 $ mientras que los dos terminales están ambos $ \ mathrm {-III} $ . Para aliviar esta limitación, voy a discutir la proyección de Fischer con la molécula relacionada que se muestra en la figura 2, que tiene un carbono terminal oxidado a un ácido carboxílico rompiendo el lazo.

Figura 2: ácido L-5-desoxirribónico; una molécula de reemplazo con la misma estereoquímica en los grupos hidroxi centrales.

Para esta molécula, está claro que el ácido debe colocarse encima. Bajando cada enlace, debemos rotarlos hasta que tengamos la cadena más larga en las posiciones verticales y apuntando hacia atrás (ver figura 1). Te dejaré usar un kit de modelado, lápiz y papel o tu visualización en 3D para realizar las transformaciones reales; el producto final con el que debería terminar es el siguiente en la figura 3.

Figura 3: Proyección de Fischer de la molécula en la figura 2.

Debería haber poco debate sobre el ácido carboxílico; y no importa si el grupo carbonilo o el grupo hidroxi del mismo apunta hacia la izquierda; podemos rotar alrededor del enlace $ \ ce {C {1} -C {2}} $ . Para ver la orientación correcta de $ \ ce {C {2}} $ y $ \ ce {C {4}} $ , puede tomar la fórmula esquelética de la figura 2 y mirar desde arriba; para $ \ ce {C {3}} $ debería mirar desde abajo.Encontramos que todos los grupos hidroxi apuntan en la misma dirección; aquí: a la izquierda. Esto significa que mi molécula puede verse como un derivado de la ribosa; y dado que el grupo hidroxi del carbono asimétrico más bajo apunta hacia la izquierda, se deriva de la L-ribosa.

De vuelta a su molécula. No solo la designación es ambigua (ver arriba sobre el estado de oxidación más alto) sino que también es $ C_ \ mathrm {s} $ simétrico, es decir, aquiral. Dibujé tu molécula junto con su plano de simetría (punteado) en la figura 4.

Figura 4: La molécula original en cuestión; 1,5-didesoxirribitol o (2 R , 3 s , 4 S ) -pentano-2,3,4-triol.

Necesitamos elegir arbitrariamente un carbono superior aquí. Por razones de coherencia, elijamos el de la izquierda que era un ácido en la estructura anterior (figura 2). Esto significa que tenemos un trabajo muy fácil de dibujar la proyección de Fischer como ya lo hicimos. Se muestra en la figura 5.

Figura 5: Proyección de Fischer del triol que se muestra en la figura 4.

Podemos tener la tentación de asignar una configuración L inmediatamente, pero recuerde que nos dimos cuenta de que la molécula debería tener un plano de simetría. Bueno, también lo hace en la proyección de Fischer; el plano es horizontal y encierra los enlaces $ \ ce {HO-C-H} $ del átomo de carbono central. También podemos dar la vuelta a nuestra hoja de papel o la pantalla de nuestra PC y darnos cuenta de que de ese modo podemos hacer coincidir perfectamente con su imagen reflejada, que se muestra en la figura 5 a la derecha del plano del espejo punteado. Por lo tanto, hemos demostrado dos veces que su molécula es aquiral, que es posible tanto un grupo hidroxi que apunta hacia la izquierda como hacia la derecha en el carbono asimétrico más inferior y que, por lo tanto, asignar un estereodescriptor D / L no tiene sentido.

Comentarios

• Pero de acuerdo con otras fuentes, el átomo de carbono al que se le da el número uno según la nomenclatura IUPAC se coloca en la parte superior, no el que tiene el estado de oxidación más alto. También dijiste que el ácido carboxílico debería estar en la parte superior, también está numerado como uno, pero tiene el mismo estado de oxidación de III, igual que el del metilo terminal.
• Muchas gracias jan por tu respuesta. ¿Puede explicar cómo podemos rotar los enlaces hasta que la cadena más larga esté en posición vertical? Además, ¿cuál es el significado de todos los enlaces que apuntan hacia atrás?
• Además, ¿por qué para c3 estamos mirando desde abajo y para otros desde arriba?
• @RaghavSingal No estoy seguro de si es el estado de oxidación o el numerado como número uno. Tendría que averiguarlo. Tenga en cuenta que los estados de oxidación están firmados, por lo que $ \ mathrm {-III < + I < + III} $
• @RaghavSingal Dibujar las rotaciones en papel es bastante difícil de hacer y debería beneficiarte más si lo intentas tú mismo.