Quiralidad axial o planar en spiro [3.3] hepta-1, 5-dieno

Question

Los dos compuestos espirocícliclos dibujados a continuación son enantiómeros. Mi pregunta es, ¿que exhiben quiralidad axial o plana?

Representaciones 3D:

Answer 1

Definiciones útiles (de la IUPAC Libro de Oro)

• la quiralidad avión - "Un plano de unidad conectada a una parte adyacente de la estructura por un vínculo que los resultados en el restringido de torsión, de modo que el avión no se encuentran en un plano de simetría. Por ejemplo, con (E)-cicloocteno la quirales plano incluye el enlace doble de átomos de carbono y cuatro átomos unidos al doble enlace; con un monosubstituted paracyclophane la quirales de avión incluye la monosubstituted anillo de benceno con sus tres átomos de hidrógeno y los otros tres átomos enlazados con el anillo (es decir, de los sustituyentes y las dos cadenas de la vinculación de los dos anillos de benceno)."
• la quiralidad planar - quiralidad resultante de una quiralidad plano.
• la quiralidad eje - "Un eje sobre el que un conjunto de ligandos se celebra de manera que redunde en una disposición espacial que no es superponible en su imagen en el espejo. Por ejemplo, con un allene abC=C=Ccd de la quirales eje está definido por la C=C=C de los bonos; y con una orto-sustituidos de bifenilo los átomos de C-1, C-1', C-4 y C-4 " mentir sobre el eje quiral."
• la quiralidad axial - quiralidad resultante de una quiralidad eje

Interpretación

• De acuerdo a la definición anterior, una quiralidad plano debe involucrar restringido de torsión (rotación restringida) acerca de una fianza.
• Una molécula puede contener tanto una quiralidad plano y una quiralidad eje; un ejemplo sería el de una orto-sustituidos de bifenilo donde la rotación restringida es responsable de quiralidad (atropisómeros).

Conclusión

Axial o quiralidad planar en espiro[3.3]hepta-1,5-dieno

No hay rotación restringida que trae consigo la quiralidad en esta molécula. A diferencia de trans-cicloocteno o bifenilo, esta molécula no puede ser obligado a tenderse en un avión por un movimiento de torsión (al menos no mientras mantenemos el tetraédrica de la naturaleza sobre el spiro de carbono). Por lo tanto, esta molécula no posee una quiralidad plano.

Más bien, esta molécula es análoga a la allenes. Tiene una quiralidad eje que pasa a través de la $\ce{CH}$ grupo en cada anillo más alejado de la espiro de carbono junto con el spiro de carbono. La molécula se puede decir que poseen la quiralidad axial.

Answer 2

Con respecto a la nomenclatura de quirales spiro compuestos, la versión actual de la Nomenclatura de Química Orgánica – Recomendaciones de la IUPAC y la Preferida de los Nombres de 2013 (Libro Azul) distingue tres casos:

• estereogénico spiro átomos de tipo 'Xabcd', donde 'a' > 'b' > 'c' > 'd'
• estereogénico spiro átomos de tipo 'Xabab', donde 'a' > 'b'
• la quiralidad axial de spiro compuestos

El ejemplo dado espiro[3.3]hepta-1,5-dieno contiene un estereogénico spiro átomo de tipo 'Xabab'. El stereodescriptors 'R' y la 'S' se utiliza cuando el spiro átomo 'X' está rodeado por cuatro átomos dispuestos como equivalente pares 'a'/'a" y " b " / "b", donde 'a' > 'b'. Así, los dos stereosiomers son (R)-espiro[3.3]hepta-1,5-dieno y (S)-espiro[3.3]hepta-1,5-dieno.

  

(Tenga en cuenta que no stereodescriptor 'E' o 'Z' es necesaria para describir un doble enlace cuando el estereogénico unidad se encuentra en un anillo de tener menos de ocho miembros.)

A modo de comparación, (2R,4S,6R)-2,6-dichlorospiro[3.3]heptano es un spiro compuesto con quiralidad axial.

(Tenga en cuenta que el sterodescriptors 'R' y la 'S' se utiliza para describir la quiralidad de los centros. El stereodescriptors 'M' y 'P' también puede ser utilizado para describir la quiralidad axial de spiro compuestos; sin embargo, sterodescriptors 'R' y la 'S' se usa en el preferido de la IUPAC nombres).

El compuesto (1R)-5'H-espiro[indeno-1,2'-(1,3)oxazol] es un ejemplo de un estereogénico spiro átomo de tipo 'Xabcd', donde 'a' > 'b' > 'c' > 'd'.