En química , la estereoespecificidad es la propiedad de un mecanismo de reacción que conduce a diferentes productos de reacción estereoisoméricos a partir de diferentes reactivos estereoisoméricos , o que opera solo en uno (o un subconjunto) de los estereoisómeros. [1] [2] [3]
Por el contrario, la estereoselectividad [1] [2] es la propiedad de una mezcla de reactivos donde un mecanismo no estereoespecífico permite la formación de múltiples productos, pero donde uno (o un subconjunto) de los productos es favorecido por factores, como el acceso estérico , que son independientes del mecanismo.
Un mecanismo estereoespecífico especifica el resultado estereoquímico de un reactivo dado, mientras que una reacción estereoselectiva selecciona productos de entre los que se obtienen mediante el mismo mecanismo no específico que actúa sobre un reactivo dado. Dado un único material de partida estereoisoméricamente puro, un mecanismo estereoespecífico dará el 100% de un estereoisómero particular (o ninguna reacción), aunque la pérdida de integridad estereoquímica puede ocurrir fácilmente a través de mecanismos competitivos con diferentes resultados estereoquímicos. Un proceso estereoselectivo normalmente dará múltiples productos incluso si solo un mecanismo está operando sobre un material de partida isoméricamente puro.
El término reacción estereoespecífica es ambiguo, ya que el término reacción en sí puede significar una transformación de un solo mecanismo (como la reacción de Diels-Alder ), que podría ser estereoespecífica, o el resultado de una mezcla de reactivos que puede proceder a través de múltiples mecanismos competitivos, específicos y no específicos. En este último sentido, el término reacción estereoespecífica se usa comúnmente de manera incorrecta para significar una reacción altamente estereoselectiva .
La síntesis quiral se basa en una combinación de transformaciones estereoespecíficas (para la interconversión de estereocentros existentes) y estereoselectivas (para la creación de nuevos estereocentros), donde también se conserva la actividad óptica de un compuesto químico.
La calidad de la estereoespecificidad se centra en los reactivos y su estereoquímica; también se ocupa de los productos, pero sólo en la medida en que proporcionan evidencia de una diferencia de comportamiento entre los reactivos. De los reactivos estereoisoméricos, cada uno se comporta de una manera específica . La estereoespecificidad hacia los enantiómeros se denomina enantioespecificidad.
La sustitución nucleofílica en los centros sp 3 puede proceder por el mecanismo estereoespecífico S N 2 , que causa sólo inversión, o por el mecanismo no específico S N 1 , cuyo resultado puede mostrar una selectividad modesta para la inversión, dependiendo de los reactivos y las condiciones de reacción a las que el mecanismo no se refiere. La elección del mecanismo adoptado por una combinación particular de reactivos depende de otros factores (acceso estérico al centro de reacción en el sustrato, nucleófilo , solvente, temperatura).
Por ejemplo, los centros terciarios reaccionan casi exclusivamente por el mecanismo S N 1 mientras que los centros primarios (excepto los centros neopentílicos) reaccionan casi exclusivamente por el mecanismo S N 2. Cuando una sustitución nucleofílica da lugar a una inversión incompleta, se debe a una competencia entre los dos mecanismos, como ocurre a menudo en los centros secundarios, o a una doble inversión (como cuando el yoduro es el nucleófilo).
La adición de carbenos singletes a alquenos es estereoespecífica, ya que la geometría del alqueno se conserva en el producto. Por ejemplo, el dibromocarbeno y el cis -2-buteno producen cis -2,3-dimetil-1,1-dibromociclopropano, mientras que el isómero trans produce exclusivamente el trans- ciclopropano. [4]
Esta adición sigue siendo estereoespecífica incluso si el alqueno inicial no es isoméricamente puro, ya que la estereoquímica de los productos coincidirá con la de los reactivos.
La reacción de cierre de anillo disrotatorio de trienos conjugados es estereoespecífica en el sentido de que los reactivos isoméricos darán lugar a productos isoméricos. Por ejemplo, el trans,cis,trans -2,4,6-octatrieno da lugar a cis -dimetilciclohexadieno, mientras que el isómero reactivo trans,cis,cis da lugar al producto trans y el isómero reactivo trans,trans,trans no reacciona de esta manera.
