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1
FORMA SPAZIALE DELLA MOLECOLA ED ATTIVITA’ DEI FARMACI
2
PIANO DI SIMMETRIA
Un piano ideale che,
posto in posizione opportuna all’interno di un oggetto,
si comporta come uno specchio
dividendolo in due parti identiche
3
4
5
IL “CONTRAPPUNTO”IL “CONTRAPPUNTO”IL “CONTRAPPUNTO”IL “CONTRAPPUNTO”
SolSol LaLa SolSol FaFa MiMi FaFa SolSol
DoDo SiSi DoDo ReRe MiMi ReRe DoDo
6
11
PIANI DI SIMMETRIA E FUNZIONALITA’ DEGLI OGGETTI
7
22
PIANI DI SIMMETRIA E FUNZIONALITA’ DEGLI OGGETTI
8
33PIANI DI SIMMETRIA E FUNZIONALITA’ DEGLI OGGETTI
9
11
PIANI DI SIMMETRIA E FUNZIONALITA’ DEGLI OGGETTI
10
22PIANI DI SIMMETRIA E FUNZIONALITA’ DEGLI OGGETTI
11
DISPOSIZIONE SPAZIALE E RAPPRESENTAZIONE
DEGLI ATOMI TETRAVALENTI IBRIDATI sp3
TETRAEDRICATETRAEDRICA
12
PROIEZIONI DI FISHER
COOH
HO
OH
COOH
H
H
H OH
COOH
COOH
HHO
13
DISPOSIZIONE SPAZIALE E RAPPRESENTAZIONE
DEGLI ATOMI TETRAVALENTI IBRIDATI sp2
PLANAREPLANARE
120°
120° 120°
DOPPIO LEGAMEDOPPIO LEGAME
14
MOLECOLE PLANARI E DIASTEREOISOMERIMOLECOLE PLANARI E DIASTEREOISOMERIMOLECOLE PLANARI E DIASTEREOISOMERIMOLECOLE PLANARI E DIASTEREOISOMERI
xx xx
yy yy
CC
CC
NONONONO
xx xx
yy wwCC
CC
NONONONO
N
S
NONONONO
N
S
H
NONONONO
15
MOLECOLE PLANARI E DIASTEREOISOMERIMOLECOLE PLANARI E DIASTEREOISOMERIMOLECOLE PLANARI E DIASTEREOISOMERIMOLECOLE PLANARI E DIASTEREOISOMERI
xx yy
ww zzCC
CCxx yy
zz wwCC
CC
SISISISI
S
N
H
Cl H
S
N
H
Cl H
SISISISI
16
N
COMPOSTI TRICICLICI
L’intera molecola è simmetricarispetto al doppio legame
Solo metà della molecola è simmetrica
rispetto al doppio legame
17
N N
Cl H
N
S
18
MOLECOLE PLANARI E DIASTEREOISOMERIMOLECOLE PLANARI E DIASTEREOISOMERIMOLECOLE PLANARI E DIASTEREOISOMERIMOLECOLE PLANARI E DIASTEREOISOMERI
N
SN
S
S
N
N
S
NONONONO
19
CENTRO DI SIMMETRIA
OH
HO
OH
HO
20
HH
O N
H
H
O N
21
F
S
O
COOH
H
F
S
O
COOH
H
22
ISOMERI OTTICIISOMERI OTTICIISOMERI OTTICIISOMERI OTTICI
Esistenza di forme spaziali non sovrapponibili Esistenza di forme spaziali non sovrapponibili tra lorotra loro
NONOSISI1) Atomi a valenza1) Atomi a valenzapari (pari (o superioreo superiore) a 4) a 4
con 4 sostituenti diversicon 4 sostituenti diversi(Carbonio, Azoto con carica,(Carbonio, Azoto con carica,Fosforo etc)Fosforo etc)
1) Atomi con valenza1) Atomi con valenzainferiore a 4inferiore a 4
(Azoto, Ossigeno, Alogeni etc)(Azoto, Ossigeno, Alogeni etc)
2) Strutture cicliche2) Strutture ciclichein particolari condizioniin particolari condizioni
2) Doppi legami2) Doppi legami
3) Isomeri conformazionali3) Isomeri conformazionalistabilistabili
3) Strutture cicliche3) Strutture cicliche
23
NUMERO DEI POSSIBILI ISOMERI OTTICINUMERO DEI POSSIBILI ISOMERI OTTICINUMERO DEI POSSIBILI ISOMERI OTTICINUMERO DEI POSSIBILI ISOMERI OTTICI
Dipende dal numero (Dipende dal numero (nn) di centri chirali ) di centri chirali presenti nella molecola.presenti nella molecola.
In molti casi, il centro chirale è costituito da un In molti casi, il centro chirale è costituito da un atomo di carbonio avente quattro sostituenti atomo di carbonio avente quattro sostituenti diversi.diversi.
Il numero di isomeri é espresso da:Il numero di isomeri é espresso da:
22nn - m - mdove dove mm é il numero di forme é il numero di forme mesomeso possibili. possibili.
24
O
COOH
H CH3
**
O
COOH
H3C H
**
25
NUMERO DI ISOMERI OTTICINUMERO DI ISOMERI OTTICINUMERO DI ISOMERI OTTICINUMERO DI ISOMERI OTTICI
( Un solo centro chirale * due antipodi)( Un solo centro chirale * due antipodi)( Un solo centro chirale * due antipodi)( Un solo centro chirale * due antipodi)
O
COOH
H3C H
**O
COOH
H CH3
**
Rappresentazione convenzionale di due antipodi otticiRappresentazione convenzionale di due antipodi ottici
O
OH**
O
Naprossene
O
OH**Ibuprofene
O N
OH H
**
Propranololo
O
OH**
O
Fenoprofene
ON
O
+**Metacolina
O
N H
O
OH
**Iosciamina
N
N
Cl**
Desclorfeniramina
26
NUMERO DI ISOMERI OTTICINUMERO DI ISOMERI OTTICINUMERO DI ISOMERI OTTICINUMERO DI ISOMERI OTTICI
( Due centri chirali * quattro antipodi)( Due centri chirali * quattro antipodi)( Due centri chirali * quattro antipodi)( Due centri chirali * quattro antipodi)
H2N
H
OH
NHO
O
** ** OH
NH
OCl
OH
Cl
O2N** **
27
C
COOH
OHH
COOH
C OHH
Acido meso tartarico
C
COOH
HHO
COOH
C HHO
Acido meso tartarico
forma speculare 180°
C
COOH
OHH
COOH
C OHH
Acido (- ) tartarico
C
COOH
OHH
COOH
C HHO
Acido (+ ) tartarico
C
COOH
HHO
COOH
C OHH
forma speculare 180°
C
COOH
HHO
COOH
C OHH
28
CONVENZIONE R,SCONVENZIONE R,SCONVENZIONE R,SCONVENZIONE R,S
Sequenza pesi atomici:
SpecchioSpecchio
S R
29
CONVENZIONE D,LCONVENZIONE D,LCONVENZIONE D,LCONVENZIONE D,L
Correlazione alla gliceraldeide D o L nella proiezione di Fisher:
CH2OH
HHO
CHO
CH2OH
OHH
CHO
D - Gliceraldeide L - Gliceraldeide
Praticamente si usa ancora soltanto per zuccheri ed amminoacidi;
in passato anche per composti correlabili chimicamente alla gliceraldeide
30
CONVENZIONE d (CONVENZIONE d (destrodestro), l (), l (levolevo) o (+), (-)) o (+), (-)CONVENZIONE d (CONVENZIONE d (destrodestro), l (), l (levolevo) o (+), (-)) o (+), (-)
Le lettere d (per destro) ed l (per levo)
come i termini (+) e (-)
si riferiscono alla direzione
di rotazione del piano della luce polarizzata
(verso destra o verso sinistra)
31
CONVENZIONE Z (CONVENZIONE Z (ZusammenZusammen), E (), E (EntgegenEntgegen))CONVENZIONE Z (CONVENZIONE Z (ZusammenZusammen), E (), E (EntgegenEntgegen))
Sequenza pesi atomici:
Si considera la posizione dei due gruppi a priorità maggiorerispetto al doppio legame
““Zusammen”Zusammen”““Insieme”Insieme”
““Entgegen”Entgegen”““Opposti”Opposti”
32
CONVENZIONE CONVENZIONE cis , transcis , transCONVENZIONE CONVENZIONE cis , transcis , trans
Tipo di gruppi:
Si considera la posizione dei due gruppi ugualirispetto al doppio legame
““cis”cis”““insieme”insieme”
““trans”trans”““opposti”opposti”
33
SPECIFICITA’ RECETTORIALE DEI COMPOSTI CHIRALISPECIFICITA’ RECETTORIALE DEI COMPOSTI CHIRALISPECIFICITA’ RECETTORIALE DEI COMPOSTI CHIRALISPECIFICITA’ RECETTORIALE DEI COMPOSTI CHIRALI
FF11
FF11RR
RR
Nella interazione stereospecifica a tre punti
la molecola di farmaco chirale evoca una
determinata azione farmacologica
interagendo con singole entita recettoriali
omogenee che hanno la stessa chiralità
Il corrispondente antipodo può interagire con un recettore
diverso, che può anche essere l’antipodo di quello
precedente ,evocando un’azione farmacologica diversa
Un farmaco achirale può interagire con entità recettoriali
antipode tra loro evocando azioni farmacologiche plurime
34
SpecchioSpecchio
Attività massimaAttività massimaInterazione su tre puntiInterazione su tre puntiAttività massimaAttività massima
Interazione su tre puntiInterazione su tre puntiAttività minimaAttività minima
Interazione su due puntiInterazione su due puntiAttività minimaAttività minima
Interazione su due puntiInterazione su due punti
35SpecchioSpecchio
36
PROPOSSIFENEPROPOSSIFENE
O
N
CH3 H
O
forma d (2S, 3R)
specchio
O
N
CH3H
O
forma l (2R, 3S)
DARVONDARVON NOVRADNOVRAD
analgesico antitussivo
37
SEPARAZIONE DELL’ATTIVITA’ FARMACOLOGICA DI ANTIPODI
Metorfano
Propossifene
Metadone
PR
INC
IPIO
AT
TIV
O
l
d l
l d
ANTIPODO
analgesico antitussivo
38
SpecchioSpecchio
39SpecchioSpecchio
40
SpecchioSpecchio
41
LA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLE
Molecole aventi laMolecole aventi lastessa formula brutastessa formula bruta
ISOMERIISOMERIISOMERIISOMERI
Molecole, nella cui formulaMolecole, nella cui formuladi struttura, gli atomi ed idi struttura, gli atomi ed igruppi presenti occupanogruppi presenti occupano
posizioni diverseposizioni diverse
ISOMERI DI COSTITUZIONEISOMERI DI COSTITUZIONEISOMERI DI COSTITUZIONEISOMERI DI COSTITUZIONE
Molecole aventi la stessa formulaMolecole aventi la stessa formuladi struttura (identica sequenza didi struttura (identica sequenza di
legami tra gli atomi) e formelegami tra gli atomi) e formespaziali diversespaziali diverse
STEREOISOMERISTEREOISOMERISTEREOISOMERISTEREOISOMERI
CONFORMAZIONALICONFORMAZIONALICONFORMAZIONALICONFORMAZIONALI CONFIGURAZIONALICONFIGURAZIONALICONFIGURAZIONALICONFIGURAZIONALI
42
Molecole, nella cui formulaMolecole, nella cui formuladi struttura, gli atomi ed idi struttura, gli atomi ed igruppi presenti occupanogruppi presenti occupano
posizioni diverseposizioni diverse
LA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLE
ISOMERI DI COSTITUZIONEISOMERI DI COSTITUZIONEISOMERI DI COSTITUZIONEISOMERI DI COSTITUZIONE
CC66HH1212OOCC66HH1212OO
HH
OO
CHOCHO
OO
OO
HH
OHOH
OO
43
LA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLE
Molecole aventi la stessa formulaMolecole aventi la stessa formuladi struttura (identica sequenza didi struttura (identica sequenza di
legami tra gli atomi) e formelegami tra gli atomi) e formespaziali diversespaziali diverse
STEREOISOMERISTEREOISOMERISTEREOISOMERISTEREOISOMERICONFORMAZIONALICONFORMAZIONALICONFORMAZIONALICONFORMAZIONALI
CONFIGURAZIONALICONFIGURAZIONALICONFIGURAZIONALICONFIGURAZIONALI
HH
OO
HH
OO
OO
OO
HH
OHOH
HH
OHOH
44
LA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLE
a) a) nei composti linearinei composti lineari : dalla : dalla rotazione dei gruppi intorno ad rotazione dei gruppi intorno ad un legame sempliceun legame semplice
b) b) nei composti ciclicinei composti ciclici : per allon- : per allon- tanamento di un atomo dal piano tanamento di un atomo dal piano medio su cui giace il ciclomedio su cui giace il ciclo
Molecole con forme spaziali Molecole con forme spaziali diverse originate: diverse originate:
CONFORMAZIONALICONFORMAZIONALICONFORMAZIONALICONFORMAZIONALI
Molecole con forme spaziali Molecole con forme spaziali diverse originate dalla differente diverse originate dalla differente connessione che atomi o gruppi connessione che atomi o gruppi possono avere nei confronti di un possono avere nei confronti di un medesimo atomo della molecola.medesimo atomo della molecola.Non si interconvertono in quanto Non si interconvertono in quanto sono separati da barriere sono separati da barriere energetiche elevateenergetiche elevate
CONFIGURAZIONALICONFIGURAZIONALICONFIGURAZIONALICONFIGURAZIONALI
PLANARIPLANARIPLANARIPLANARI NON PLANARINON PLANARINON PLANARINON PLANARI
45
LA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLE
a) a) nei composti linearinei composti lineari : dalla : dalla rotazione dei gruppi intorno ad rotazione dei gruppi intorno ad un legame sempliceun legame semplice
b) b) nei composti ciclicinei composti ciclici : per allon- : per allon- tanamento di un atomo dal piano tanamento di un atomo dal piano medio su cui giace il ciclomedio su cui giace il ciclo
Molecole con forme spaziali Molecole con forme spaziali diverse originate: diverse originate:
CONFORMAZIONALICONFORMAZIONALICONFORMAZIONALICONFORMAZIONALI
HH
OO
HH
OO
HH
OHOH
HH
OHOH
46
CONFORMAZIONE DEICONFORMAZIONE DEICOMPOSTI CICLICICOMPOSTI CICLICI
CONFORMAZIONE DEICONFORMAZIONE DEICOMPOSTI CICLICICOMPOSTI CICLICI
HH
OHOH
HH
OHOH
HH
OHOH
47
LA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLE
Molecole con forme spaziali Molecole con forme spaziali diverse originate dalla differente diverse originate dalla differente connessione che atomi o gruppi connessione che atomi o gruppi possono avere nei confronti di un possono avere nei confronti di un medesimo atomo della molecola.medesimo atomo della molecola.Non si interconvertono in quanto Non si interconvertono in quanto sono separati da barriere sono separati da barriere energetiche elevateenergetiche elevate
CONFIGURAZIONALICONFIGURAZIONALICONFIGURAZIONALICONFIGURAZIONALI
PLANARIPLANARIPLANARIPLANARI
NON PLANARINON PLANARINON PLANARINON PLANARI
OO
OO
OO OO
48
LA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLE
Gli stereoisomeri Gli stereoisomeri conformazionaliconformazionali
si interconvertono facilmentesi interconvertono facilmentein quanto sono separati da in quanto sono separati da barriere energetiche molto barriere energetiche molto
piccolepiccole
Posseggono un piano di Posseggono un piano di simmetria costituito dal simmetria costituito dal piano sul quale giaccionopiano sul quale giacciono
PLANARIPLANARIPLANARIPLANARI
Posseggono un Posseggono un piano di simmetriapiano di simmetria
Non posseggono un Non posseggono un piano di simmetriapiano di simmetria
NON PLANARINON PLANARINON PLANARINON PLANARI
DIASTEREOISOMERIDIASTEREOISOMERIDIASTEREOISOMERIDIASTEREOISOMERI ENANTIOMERIENANTIOMERI(o antipodi)(o antipodi)
ENANTIOMERIENANTIOMERI(o antipodi)(o antipodi)
Nei rari casi in cui le barriere energetiche sono elevate, Nei rari casi in cui le barriere energetiche sono elevate, anche gli stereoisomeri conformazionali possono anche gli stereoisomeri conformazionali possono
presentarsi come diastereoisomeri ed enantiomeripresentarsi come diastereoisomeri ed enantiomeri
49
LA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLE
Posseggono un piano di Posseggono un piano di simmetria costituito dal simmetria costituito dal piano sul quale giaccionopiano sul quale giacciono
PLANARIPLANARIPLANARIPLANARI
DIASTEREOISOMERIDIASTEREOISOMERIDIASTEREOISOMERIDIASTEREOISOMERI
OO
OO
50
LA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLE
Posseggono un Posseggono un piano di simmetriapiano di simmetria
Non posseggono un Non posseggono un piano di simmetriapiano di simmetria
NON PLANARINON PLANARINON PLANARINON PLANARI
DIASTEREOISOMERIDIASTEREOISOMERIDIASTEREOISOMERIDIASTEREOISOMERI ENANTIOMERIENANTIOMERI(o antipodi)(o antipodi)
ENANTIOMERIENANTIOMERI(o antipodi)(o antipodi)
OO OO
CHOCHO
51
Gli stereoisomeri Gli stereoisomeri conformazionaliconformazionali
si si interconvertono facilmenteinterconvertono facilmentein quanto sono separati da in quanto sono separati da barriere energetiche molto barriere energetiche molto
piccolepiccole
CONFORMAZIONALICONFORMAZIONALICONFORMAZIONALICONFORMAZIONALI
LA FORMA SPAZIALE ED ENERGIA DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE ED ENERGIA DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE ED ENERGIA DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE ED ENERGIA DELLE MOLECOLE
Molecole con forme spaziali Molecole con forme spaziali diverse originate dalla differente diverse originate dalla differente connessione che atomi o gruppi connessione che atomi o gruppi possono avere nei confronti di un possono avere nei confronti di un medesimo atomo della molecola.medesimo atomo della molecola.Non si interconvertono in quanto Non si interconvertono in quanto sono separati da barriere sono separati da barriere energetiche elevateenergetiche elevate
CONFIGURAZIONALICONFIGURAZIONALICONFIGURAZIONALICONFIGURAZIONALI
Nei rari casi in cui Nei rari casi in cui le barriere energetiche sono elevatele barriere energetiche sono elevate, , anche gli stereoisomeri conformazionali possono anche gli stereoisomeri conformazionali possono
presentarsi come diastereoisomeri ed enantiomeripresentarsi come diastereoisomeri ed enantiomeri
52
FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ DELLE MOLECOLEDELLE MOLECOLE
FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ DELLE MOLECOLEDELLE MOLECOLE
STEREOISOMERISTEREOISOMERI
conformazionaliconformazionaliconformazionaliconformazionali
configurazionaliconfigurazionaliconfigurazionaliconfigurazionali
DIASTEREOISOMERIDIASTEREOISOMERIDIASTEREOISOMERIDIASTEREOISOMERI ENANTIOMERIENANTIOMERIENANTIOMERIENANTIOMERI
BARRIEREENERGETICHE
E levateBasse
53
E
forma
FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ DELLE MOLECOLEDELLE MOLECOLE
FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ DELLE MOLECOLEDELLE MOLECOLE
I II
RIGIDITA’
maggiore
minore
54
E
forma
FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ DELLE MOLECOLEDELLE MOLECOLE
FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ DELLE MOLECOLEDELLE MOLECOLE
I II
Eelevata
55
forma
E
FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ DELLE MOLECOLEDELLE MOLECOLE
FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ DELLE MOLECOLEDELLE MOLECOLE
I II
Ebassa
I II
56
EE
formeforme
H NH2
CH3
H H
H
NH2
H3C
H HH
H2N CH3
H H
FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ DELLE MOLECOLEDELLE MOLECOLE
FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ DELLE MOLECOLEDELLE MOLECOLE
57
FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ DEGLI ANTIPODI OTTICIDEGLI ANTIPODI OTTICI
FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ FORMA, BARRIERA ENERGETICA E RIGIDITA’ DEGLI ANTIPODI OTTICIDEGLI ANTIPODI OTTICI
CHOCHO CHOCHO
58
LA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLELA FORMA SPAZIALE DELLE MOLECOLE
DIASTEREOISOMERIDIASTEREOISOMERIDIASTEREOISOMERIDIASTEREOISOMERI
Isomeri configurazionaliIsomeri configurazionalirappresentati da molecolerappresentati da molecole
non specularinon speculari
ENANTIOMERIENANTIOMERI(o antipodi)(o antipodi)
ENANTIOMERIENANTIOMERI(o antipodi)(o antipodi)
Isomeri configurazionaliIsomeri configurazionalirappresentati da molecolerappresentati da molecole
speculari e non-speculari e non-sovrapponibilisovrapponibili
59
ANTIPODI OTTICIANTIPODI OTTICIANTIPODI OTTICIANTIPODI OTTICI
CHOCHO CHOCHO
OO OO
OO OO
60
PROPRIETA’ E CARATTERISTICHE DEGLI STEREOISOMERIPROPRIETA’ E CARATTERISTICHE DEGLI STEREOISOMERIPROPRIETA’ E CARATTERISTICHE DEGLI STEREOISOMERIPROPRIETA’ E CARATTERISTICHE DEGLI STEREOISOMERI
STEREOISOMERI
SIMMETRIA
Conformazionali
Configurazionali
simmetrici simmetrici dissimmetriciasimmetrici
Planari o non planari(geometrici)
Non planari(ottici)
ELEMENTI DI SIMMETRIA più di uno piano e/o centro nessuno asse binario
SOVRAPPONIBILITA’ RISPETTOALL’IMMAGINE SPECULARE
si si no no
R Sd l+ -D L
R Sd l+ -D L
singauche
antiNOMENCLATURA
cis trans
Z E
DIFFERENZE NELLE PROPRIETA’CHIMICHE E FISICHE
in nessuna in tutteesclusivamente nel versodella rotazione del piano
della luce polarizzata
ENERGIA PER LA TRASFORMAZIONE DI UNO NELL’ALTRO generalmente elevata generalmente molto elevata
generalmentemolto bassa
INTERAZIONE CON ILRECETTORE
possonocambiare
la loro formaper interagire
non possono cambiare la loro forma
uno degli isomeri (eutomero)interagisce molto meglio
dell’altro (distomero)
61
INTERAZIONE CON ILINTERAZIONE CON ILRECETTORERECETTORE
INTERAZIONE CON ILINTERAZIONE CON ILRECETTORERECETTORE
ENERGIA PER LA TRASFORMAZIONE ENERGIA PER LA TRASFORMAZIONE DI UNO NELL’ALTRODI UNO NELL’ALTRO
ENERGIA PER LA TRASFORMAZIONE ENERGIA PER LA TRASFORMAZIONE DI UNO NELL’ALTRODI UNO NELL’ALTRO
DIFFERENZE NELLE PROPRIETA’DIFFERENZE NELLE PROPRIETA’CHIMICHE E FISICHECHIMICHE E FISICHE
DIFFERENZE NELLE PROPRIETA’DIFFERENZE NELLE PROPRIETA’CHIMICHE E FISICHECHIMICHE E FISICHE
NOMENCLATURANOMENCLATURANOMENCLATURANOMENCLATURA
SOVRAPPONIBILITA’ RISPETTOSOVRAPPONIBILITA’ RISPETTOALL’IMMAGINE SPECULAREALL’IMMAGINE SPECULARE
SOVRAPPONIBILITA’ RISPETTOSOVRAPPONIBILITA’ RISPETTOALL’IMMAGINE SPECULAREALL’IMMAGINE SPECULARE
ELEMENTI DI SIMMETRIAELEMENTI DI SIMMETRIAELEMENTI DI SIMMETRIAELEMENTI DI SIMMETRIA
SIMMETRIASIMMETRIASIMMETRIASIMMETRIA
PROPRIETA’ E CARATTERISTICHE DEGLIPROPRIETA’ E CARATTERISTICHE DEGLIPROPRIETA’ E CARATTERISTICHE DEGLIPROPRIETA’ E CARATTERISTICHE DEGLI
STEREOISOMERI CONFORMAZIONALISTEREOISOMERI CONFORMAZIONALISTEREOISOMERI CONFORMAZIONALISTEREOISOMERI CONFORMAZIONALI
simmetricisimmetrici
più di unopiù di uno
sisi
in nessunain nessuna
possono cambiarepossono cambiarela loro forma per interagirela loro forma per interagire
sin, gauche, antisin, gauche, anti
generalmente molto bassageneralmente molto bassa
62
INTERAZIONE CON IL RECETTOREINTERAZIONE CON IL RECETTOREINTERAZIONE CON IL RECETTOREINTERAZIONE CON IL RECETTORE
ENERGIA PER LA TRASFORMAZIONE ENERGIA PER LA TRASFORMAZIONE DI UNO NELL’ALTRODI UNO NELL’ALTRO
ENERGIA PER LA TRASFORMAZIONE ENERGIA PER LA TRASFORMAZIONE DI UNO NELL’ALTRODI UNO NELL’ALTRO
DIFFERENZE NELLE PROPRIETA’DIFFERENZE NELLE PROPRIETA’CHIMICHE E FISICHECHIMICHE E FISICHE
DIFFERENZE NELLE PROPRIETA’DIFFERENZE NELLE PROPRIETA’CHIMICHE E FISICHECHIMICHE E FISICHE
NOMENCLATURANOMENCLATURANOMENCLATURANOMENCLATURA
SOVRAPPONIBILITA’ RISPETTOSOVRAPPONIBILITA’ RISPETTOALL’IMMAGINE SPECULAREALL’IMMAGINE SPECULARE
SOVRAPPONIBILITA’ RISPETTOSOVRAPPONIBILITA’ RISPETTOALL’IMMAGINE SPECULAREALL’IMMAGINE SPECULARE
ELEMENTI DI SIMMETRIAELEMENTI DI SIMMETRIAELEMENTI DI SIMMETRIAELEMENTI DI SIMMETRIA
SIMMETRIASIMMETRIASIMMETRIASIMMETRIA
PROPRIETA’ E CARATTERISTICHE DEGLIPROPRIETA’ E CARATTERISTICHE DEGLIPROPRIETA’ E CARATTERISTICHE DEGLIPROPRIETA’ E CARATTERISTICHE DEGLI
STEREOISOMERI CONFIGURAZIONALISTEREOISOMERI CONFIGURAZIONALIPLANARI O NON PLANARIPLANARI O NON PLANARI
(Geometrici)(Geometrici)
STEREOISOMERI CONFIGURAZIONALISTEREOISOMERI CONFIGURAZIONALIPLANARI O NON PLANARIPLANARI O NON PLANARI
(Geometrici)(Geometrici)
simmetricisimmetrici
piano e/o centropiano e/o centro
sisi
in tuttein tutte
non possono cambiare la loro formanon possono cambiare la loro forma
cis transcis trans Z EZ E
generalmente elevatageneralmente elevata
63
INTERAZIONE CON INTERAZIONE CON IL RECETTOREIL RECETTORE
INTERAZIONE CON INTERAZIONE CON IL RECETTOREIL RECETTORE
ENERGIA PER LA TRASFORMAZIONE ENERGIA PER LA TRASFORMAZIONE DI UNO NELL’ALTRODI UNO NELL’ALTRO
ENERGIA PER LA TRASFORMAZIONE ENERGIA PER LA TRASFORMAZIONE DI UNO NELL’ALTRODI UNO NELL’ALTRO
DIFFERENZE NELLE PROPRIETA’DIFFERENZE NELLE PROPRIETA’CHIMICHE E FISICHECHIMICHE E FISICHE
DIFFERENZE NELLE PROPRIETA’DIFFERENZE NELLE PROPRIETA’CHIMICHE E FISICHECHIMICHE E FISICHE
NOMENCLATURANOMENCLATURANOMENCLATURANOMENCLATURA
SOVRAPPONIBILITA’ RISPETTOSOVRAPPONIBILITA’ RISPETTOALL’IMMAGINE SPECULAREALL’IMMAGINE SPECULARE
SOVRAPPONIBILITA’ RISPETTOSOVRAPPONIBILITA’ RISPETTOALL’IMMAGINE SPECULAREALL’IMMAGINE SPECULARE
ELEMENTI DI SIMMETRIAELEMENTI DI SIMMETRIAELEMENTI DI SIMMETRIAELEMENTI DI SIMMETRIA
SIMMETRIASIMMETRIASIMMETRIASIMMETRIA
PROPRIETA’ E CARATTERISTICHE DEGLIPROPRIETA’ E CARATTERISTICHE DEGLIPROPRIETA’ E CARATTERISTICHE DEGLIPROPRIETA’ E CARATTERISTICHE DEGLI
STEREOISOMERI CONFIGURAZIONALI NON PLANARISTEREOISOMERI CONFIGURAZIONALI NON PLANARI(Ottici)(Ottici)
STEREOISOMERI CONFIGURAZIONALI NON PLANARISTEREOISOMERI CONFIGURAZIONALI NON PLANARI(Ottici)(Ottici)
asimmetriciasimmetrici
nessunonessuno
nono
non possono cambiare la loro forma, uno degli non possono cambiare la loro forma, uno degli isomeri (eutomero) interagisce molto meglio isomeri (eutomero) interagisce molto meglio dell’altro (diastomero)dell’altro (diastomero)
R SR Sd ld l+ -+ -D LD L
generalmente molto elevatageneralmente molto elevata
esclusivamente nel verso della rotazione esclusivamente nel verso della rotazione del piano della luce polarizzatadel piano della luce polarizzata
disimmetricidisimmetrici
asse binarioasse binario
nono
R SR Sd ld l+ -+ -D LD L
64
HH
OO
HH
OO
ISOMERIAISOMERIAISOMERIAISOMERIA
CC66HH1212OOCC66HH1212OO
FORME SPECULARI SOVRAPPONIBILI
65
FORMA SPAZIALE DELLA MOLECOLA ED ATTIVITA’ DEI FARMACI
ISOSTERIA
66
TABELLA DI GRIMM(Spostamento degli idruri)TABELLA DI GRIMM
(Spostamento degli idruri)
C N O F Ne Na+
CH NH OH FH
CH2 NH2 OH2 FH2+
CH3 NH3 OH3+
CH4 NH4+
N° totale degli elettroni
6 8 9 10 107
67
ATOMI E GRUPPI CON LO STESSONUMERO DI ELETTRONI ESTERNIATOMI E GRUPPI CON LO STESSONUMERO DI ELETTRONI ESTERNI
N° di elettroni esterni
5
NP
AsSb
6
OS
SeTe
7
FClBrI
PHSHPH2
68
ISOSTERI CLASSICIISOSTERI CLASSICI
F, OH, NH2, CH
Cl, SH, PHBrI
Monovalenti
- N=- P=
- Sb=- CH=
- O -- S -
- Se -- Te -
- CH=CH -- S -- O -
- NH -
Bivalenti TrivalentiEquivalenti
d’anello
69
N
N N
N
H
OH
N
N N
N
H
SH