FAMILIAS ÓPTICAS D Y L

Vamos a examinar un tema de la estereoquímica que aún no hemos tocado : el uso de los prefijos D y L.

La mayoría de las aplicaciones de la estereoquímica se basan en las configuraciones relativas de los diversos compuestos y no en las absolutas. Nos interesa esencialmente si las configuraciones del reaccionante y del producto son iguales o distintas y no sus configuraciones verdaderas. En los tiempos previos a la determinación absoluta de configuraciones, no sólo existía el problema de determinar las configuraciones relativas de diversos compuestos ópticamente activos, sino también el de indicar estas relaciones una vez establecidas, problema particularmente importante para los carbohidratos.

Como estándar de referencia, se eligió el compuesto gliceraldehído, CH2OH CHOHCHO, por ser el carbohidrato más sencillo -una aldotriosa- capaz de exhibir isomería óptica. Se podía relacionar su configuración con la de los carbohidratos y, debido a sus grupos muy reactivos, se le puede convertir y, en consecuencia, relacionar, con muchas otras substancias orgánicas. Se le asignó arbitrariamente la configuración I al (+)-gliceraldehído, y se le designó como D-gliceraldehído, mientras que el (-)-gliceraldehído se le designó como L, con la configuración II. A estos dos aldehídos se les asignaron estas configuraciones solamente por conveniencia; tienen

 

la probabilidad de 50:50 de ser correctas, como resultó ser efectivamente el caso, por lo que corresponden, de hecho, a sus configuraciones absolutas.

Se podían relacionar configuracionalmente otros compuestos con uno u otro de los aldehídos glicéricos por medio de reacciones que no comprendieran la ruptura de enlaces de centros quirales. Con base en la configuración supuesta para el aldehído glicérico, también era posible asignarles configuraciones a estas substancias relacionadas que, como ya se dijo, resultaron ser las absolutas correctas; en todo caso, sirvieron durante muchos años como una forma conveniente de indicar relaciones estructulales. Se ve un ejemplo en el siguiente dibujo:

 

 

Para indicar la relación así establecida, se designan por o los compuestos relacionados con el o-gliceraldehído y viceversa. Por lo tanto,los símbolos D y L (se pronuncian «de» y «ele» ) no se refieren al signo de la rotación sino a la configuración, así que tenemos, a modo de ejemplo, ácido D-(-)-glicérico y ácido L-(+)-láctico. (Frecuentemente se encuentran los prefijos d y l, que se interpretan «dextro» y «levo», pero cuyo significado no siempre queda claro. Actualmente se refieren generalmente a la dirección de la rotación; en parte de la literatura más antigua se refieren a la familia óptica. Es esta la razón por la que se han introducido D y L, evitándose así posibles confusiones.)

Desgraciadamente no es totalmente inequívoca la designación con D y L. Al relacionar el aldehído glicérico con el ácido láctico, por ejemplo, es posible imaginar la realización de una secuencia de reacciones que conviertan al -CH2OH al grupo -COOH, en vez de hacer la conversión del -CHO

El (+)-gliceraldehído daría ácido (+)-láctico con esta seríe de reacciones, mientras que con la anterior da el (-)-láctico. Es aparente que podríamos designar como ácido D-láctico cualquiera de los dos, según sea la secuencia de conversiones que se emplee; la primera de ellas es la más directa, por lo que es la que convencionalmente se acepta. Debemos destacar que, cualquiera que sea la ambigüedad asociada con el empleo de D y L, no la hay en cuanto a la relación configuracional : llegamos a las configuraciones correctas para los ácidos (+)- y (-)-lácticos, cualquiera que sea el camino elegido.

Los prefijos R y S nos permiten especificar sin ambigüedades la configuración absoluta de un compuesto porque su uso no depende de ninguna relación con otra substancia. Por esta misma razón, sin embargo, las letras R y S no nos revelan de inmediato las relaciones configuracionales entre dos compuestos: debemos desarrollarlas y compararlas en cada caso.

Por otra parte, las designaciones D y L no nos revelan nada de la configuración de una substancia, a menos que conozcamos la ruta por medio de la que dicha relación haya sido establecida. En el caso de los carbohidratos,  existen ciertas convenciones respecto a esto, que le confieren a estas designaciones una gran utilidad.