¿Por qué el trans-cicloocteno es quiral?

Question

¿Cómo puede presentar el trans-cicloocteno quiralidad si no hay estereocentros?

Preguntas de seguimiento relacionadas:

1. ¿Son quirales todos los cicloalquenos superiores?
2. ¿Más dobles enlaces provocan un mayor número de estereoisómeros en los cicloalquenos?

Answer 1

Una pregunta muy interesante. La palabra clave que busca es quiralidad plana . En trans -cicloocteno, el puente de polimetileno puede ir "delante" o ir "detrás" del plano del doble enlace, suponiendo que fijes el doble enlace y los dos hidrógenos en su sitio.

Como señala @jerepierre, se consideran moléculas diferentes debido a una barrera de alta energía que impide la interconversión. El cicloocteno es el primer cicloalqueno que tiene ambas moléculas estables. cis - y trans - isómeros. La cadena en trans -cicloocteno no es lo suficientemente largo para oscilar sobre el doble enlace. A medida que la cadena se hace más larga, la barrera energética para la rotación disminuye.

Aquí están las dos imágenes especulares de trans -cicloocteno (fuente de la imagen: obra propia).

Estas dos moléculas son imágenes especulares la una de la otra, pero no son superponibles. Por lo tanto trans -cicloocteno es quiral a pesar de no tener un centro quiral.

Fuente

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Edición: es la primera vez que me entero de que una molécula quiral no tiene por qué tener un centro quiral. Después de hacer algunas búsquedas en Internet, siento la necesidad de ampliar la respuesta para aclarar el concepto de quiralidad.

A quiral es aquella que tiene una imagen especular no superponible. Matemáticamente, una molécula es quiral si no es simétrica bajo una rotación impropia. La quiralidad surge debido a:

1. quiralidad puntual : típicamente un centro de carbono con cuatro sustituyentes diferentes;

2. quiralidad axial : como los alenos con diferentes sustituyentes en cada carbono (véase este pregunta );

3. quiralidad plana : como en el caso de trans -cicloocteno;

4. quiralidad inherente : debido a la presencia de una curvatura en una estructura que carecería de ejes de simetría en cualquier representación bidimensional, como los fullerenos.