Química Orgánica 2 · Estructura y equilibrios de los carbohidratos
Mutarrotación de α-D-galactopiranosa a β-D-galactopiranosa
Condiciones: H2O, trace acid
Dibuja este problema tú mismo
Arrastra desde los electrones que se mueven hasta donde van, o toca uno y luego el otro. Cada flecha se revisa; Pista te ayuda cuando te atascas. No necesitas cuenta.
El mecanismo, paso a paso
Siguiente reproduce las flechas curvas de cada paso y las explica. Los pasos escritos están abajo.
Leer los 5 pasos escritos
Protona el oxígeno del anillo
Una traza de hidronio protona el oxígeno del anillo del hemiacetal α. Así el oxígeno de C5 se convierte en un grupo saliente que puede separarse sin dejar de estar unido a la cadena.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno del anillo toma el protón del hidronio.
- El par del enlace O–H se queda en el oxígeno y se libera agua.
El anillo se abre al aldehído
El par solitario del OH anomérico expulsa el oxígeno de C5, rompe el enlace C1–O5 y da el aldehído protonado de cadena abierta. C1 es ahora plano, así que la configuración α original se pierde.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno anomérico forma el enlace π C=O⁺.
- El par del enlace C1–O5 pasa al oxígeno positivo del anillo, que queda como un hidroxilo neutro en C5.
El oxígeno de C5 se adiciona por la otra cara
La rotación en torno al enlace C1–C2 presenta la otra cara del aldehído protonado al hidroxilo de C5. La adición por ese lado deja el OH anomérico ecuatorial, es decir, la configuración β.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno de C5 se une al carbono carbonílico protonado.
- El par π del C=O⁺ regresa al oxígeno anomérico y deja un OH neutro.
El agua quita el protón del oxonio
El agua desprotona el oxígeno positivo del anillo y regenera el hidronio, así que el ácido es un catalizador. Cada paso por la cadena abierta puede dar cualquiera de los dos anómeros.
Las flechas curvas
- Un par solitario del agua toma el protón del oxígeno del anillo.
- El par del O–H se queda en el oxígeno del anillo, que vuelve a ser neutro.
β-D-galactopiranosa
El OH anomérico es ahora ecuatorial. La apertura y el cierre repetidos llevan cualquiera de los anómeros puros a la misma mezcla de equilibrio α/β, que se observa como un cambio lento de la rotación óptica: la mutarrotación.
Qué vas a practicar
Dibuja la apertura del anillo de la α-D-galactopiranosa catalizada por ácido hasta el aldehído de cadena abierta y su nuevo cierre por la cara opuesta de C1 para dar β-D-galactopiranosa.
Acabas de dibujar cada flecha de este problema.
Cada uno de los 5349 problemas de Orgánica 1 y 2 funciona así: comentarios en cada flecha, pistas cuando te atascas y un modo examen sin pistas. Gratis con una cuenta, sin tarjeta.
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