En la química de los carbohidratos , un par de anómeros (del griego ἄνω 'arriba, arriba' y μέρος 'parte') es un par de estereoisómeros o diastereómeros casi idénticos que se diferencian únicamente en el carbono anomérico , el carbono que lleva el aldehído o la cetona. grupo funcional en la forma de cadena abierta del azúcar . Sin embargo, para que existan anómeros, el azúcar debe estar en su forma cíclica , ya que en la forma de cadena abierta, el carbono anomérico es plano y, por tanto, aquiral . Entonces, dicho de manera más formal, un anómero es un epímero en el carbono hemiacetal/hemiketal en un sacárido cíclico . [1] La anomerización es el proceso de conversión de un anómero en otro. Como es típico de los compuestos estereoisoméricos, los diferentes anómeros tienen diferentes propiedades físicas, puntos de fusión y rotaciones específicas .
Cada dos anómeros se denominan alfa (α) o beta (β), según la relación configuracional entre el centro anomérico y el átomo anomérico de referencia , de ahí que sean estereodescriptores relativos . [2] El centro anomérico en los hemiacetales es el carbono anomérico C-1; en los hemicetales, es el carbono derivado del carbonilo de la cetona (por ejemplo, C-2 en D -fructosa). En las aldohexosas, el átomo de referencia anomérico es el estereocentro que está más alejado del carbono anomérico en el anillo (el átomo configuracional, que define el azúcar como D o L ). Por ejemplo, en la α- D -glucopiranosa el átomo de referencia es C-5.
Si en la proyección cíclica de Fischer [3] el átomo de oxígeno exocíclico en el centro anomérico es cis (en el mismo lado) que el oxígeno exocíclico unido al átomo de referencia anomérico (en el grupo OH), el anómero es α. Si los dos oxígenos son trans (en lados diferentes), el anómero es β. [4] Así, las configuraciones absolutas del carbono anomérico y del átomo de referencia son las mismas (ambos R o ambos S ) en el anómero α y opuestas (un R y el otro S ) en el anómero β. [5]
La anomerización es el proceso de conversión de un anómero en otro. Para los azúcares reductores , la anomerización se conoce como mutarotación y ocurre fácilmente en solución y está catalizada por un ácido y una base. Este proceso reversible normalmente conduce a una mezcla anomérica en la que finalmente se alcanza un equilibrio entre los dos anómeros individuales.
La proporción de los dos anómeros es específica del azúcar en cuestión. Por ejemplo, independientemente de la configuración de la D -glucosa inicial, una solución se convertirá gradualmente en una mezcla de aproximadamente 64% de β- D -glucopiranósido y 36% de α- D -glucopiranosa. A medida que cambia la relación, cambia la rotación óptica de la mezcla; este fenómeno se llama mutarotación .
Aunque las formas cíclicas de los azúcares suelen ser las más favorecidas, los hemiacetales en solución acuosa están en equilibrio con sus formas de cadena abierta . En las aldohexosas, este equilibrio se establece cuando el enlace hemiacetal entre C-1 (el carbono unido a dos oxígenos) y el oxígeno C-5 se escinde (formando el compuesto de cadena abierta) y se reforma (formando el compuesto cíclico). Cuando se reforma el grupo hemiacetal , el grupo OH en C-5 puede atacar cualquiera de los dos lados estereoquímicamente distintos del grupo aldehído en C-1. El lado por el que ataca determina si se forma el anómero α o β.
La anomerización de los glucósidos suele producirse en condiciones ácidas. Normalmente, la anomerización se produce mediante la protonación del oxígeno del acetal exocíclico, la ionización para formar un ion oxocarbenio con liberación de un alcohol y el ataque nucleofílico por un alcohol en la cara inversa del ion oxocarbenio, seguido de la desprotonación.
Los anómeros tienen una estructura diferente y, por lo tanto, tienen diferentes efectos estabilizadores y desestabilizadores entre sí. Los principales contribuyentes a la estabilidad de un determinado anómero son:
Para el D -glucopiranósido, el anómero β es el anómero más estable en agua. Para la D -manopiranosa , el anómero α es el anómero más estable.
Debido a que los anómeros son diastereómeros entre sí, a menudo difieren en propiedades físicas y químicas. Una de las propiedades físicas más importantes que se utiliza para estudiar los anómeros es la rotación específica , que puede controlarse mediante polarimetría .
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