Isomeria Cis- Trans-

“Isómeros geométricos cis-trans”

Equipo No.3 Arreola Trápala Brandon; Herrera Alcántara Yolotzin Berenice; Jiménez Reyes Lucelia

Laboratorio: Química Orgánica I

Licenciatura: Bioquímica Diagnóstica

Grupo: 1152

Periodo: 2015-I

Profesores: M. en C. Ramírez Murcia Alberto; M. en C. Gomez Anzaldo Laura

OBJETIVOS:

General:

• Efectuar hidrólisis e isomerización del anhídrido maleíco (cis) a ácido fumárico (trans) por catálisis ácida.

Particulares:

• Comprobar la isomerización, mediante los puntos de fusión de la materia y del producto.

• Correlacionar la dependencia entre las estructuras y las propiedades físicas.

(8)Dos sustancias son isómeros cuando poseen la misma fórmula molecular pero difieren en la conectividad o en la disposición espacial de sus átomos. TIPOS DE ISOMEROS

(6)La isomería cis-trans (o isomería geométrica) es un tipo de estereoisometría de los alquenos y cicloalcanos. Se distingue entre el isómero cis, en el que los sustituyentes están en el mismo lado del doble enlace o en la misma cara del cicloalcano, y el isómero trans, en el que están en el lado opuesto del doble enlace o en caras opuestas del cicloalcano

El sistema de nomenclatura cis/trans en alquenos es insuficiente cuando hay tres o más sustituyentes diferentes en el doble enlace. En estos casos se usa el sistema de nomenclatura Z/E, adoptado por la IUPAC, que sirve para todos los alquenos. Z proviene del vocablo alemán zusammen que significa juntos y E del vocablo alemán entgegen que significa opuesto. Equivaldrían a los términos cis y trans respectivamente.

Si una configuración molecular es Z o E viene determinado por las reglas de prioridad de cahn, ingold y prelog. Para cada uno de los dos átomos de carbono del doble enlace se determina individualmente cuál de los dos sustituyentes tiene la prioridad más alta. Si ambos sustituyentes de mayor prioridad están en el mismo lado, la disposición es Z. en cambio sí están en lados opuestos la disposición es E.

El anhídrido maleico, se hidroliza fácilmente dando el ácido maleico, que también tiene la configuración cis (Z) y es bastante soluble en agua y de bajo punto de fusión. Por acción del hci dicho ácido se puede isomerizar a ácido fumárico, su isómero geométrico trans (E), que es muy insoluble y de punto de fusión elevado.

(8) Los ácidos maléico (ácido cis-2-butenodióico) y fumárico (ácido trans-2-butenodióico) pueden obtenerse a partir del ácido malico (ácido 2-hidróxibutenodióico) ya que este se deshidrata en presencia de medio ácido, formándose el carbocatión intermediario. Cuando el proceso se realiza a baja temperatura, los grupos carboxilo (-COOH) se repelen mutuamente; en consecuencia el enlace covalente carbono-carbono (σ) gira de tal modo que al formarse el doble enlace estos grupos quedan ubicados en lados opuestos del enlace π (doble enlace) obteniéndose el ácido fumárico (isómero trans).

Cuando la reacción se realiza a mayor temperatura, los grupos carboxilo pueden vencer la mutua repulsión y, al formarse el doble enlace, tales grupos quedan ubicados del mismo lado del enlace π, obteniéndose así el ácido maléico (isómero cis).

Figura 5.- reaccion de isomerización del ácido maleíco a ácido fumárico, catalizada por un ácido mineral.

Debido a que en la estructura del ácido maléico los grupos carboxilo se localizan uno enfrente del otro, es muy fácil que reaccionen, produciéndose entonces el anhídrido maléico. Esta propiedad permite diferenciar y separar al ácido maléico del fumárico.

Por otra parte, el doble enlace del ácido maléico puede hidratarse fácilmente con ácido clorhídrico que lo isomeriza en ácido fumárico, muy soluble y de punto de fusión elevado

(1)ÁCIDO MALEÍCO (C4H4O4/HOOHCH=CHCOOH) PROPIEDADES

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