Informe Lab Bioq Polarimetría

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INFORME DE LABORATORIO N°3
	
	Polarimetría
Introducción
Los estereoisómeros, son compuestos que poseen la misma secuencia de enlaces pero que tienen una ordenación diferente en el espacio, de los cuales los enantiómeros son isómeros ópticos que poseen una imagen especular no superponible, es decir la reflexión de luz sobre este compuesto arroja una distribución o configuración estructural opuesta, como si se reflejara en un espejo y se obtiene otro enantiómero. 
Ejemplo de enantiómero, alanina (el carbono se encuentra unido a 4 sustituyentes diferentes).
Por lo general un compuesto es un enantiómero cuando se presenta un centro de quiralidad, lo que significa que existe un átomo alrededor del cual se unen sustituyentes todos diferentes, en otras palabras, la molécula no posee un centro de simetría. El origen más común de este isómero óptico es debido a la presencia de un carbono asimétrico, un carbono que posee 4 sustituyentes distintos y que se denomina carbono quiral. Los enantiómeros de una secuencia de enlace, son parecidos en muchos aspectos puesto que conservan las mismas propiedades físicas como densidad, masa, color y solubilidad, a excepción de cómo interactúan con la luz polarizada plana.
 Al hablar de luz polarizada se hace referencia a que la luz que usualmente posee ondas electromagnéticas que vibran en varias direcciones y que al pasar a través de un polarizador o filtro óptico este admite solo una determinada dirección de vibración de la onda. En la interacción de la luz polarizada con sustancias quirales ocurre una desviación de la misma.
Ejemplo de luz polarizada.
Este cambio de rotación fue descubierto Jean Baptiste Biot en 1815, en el que también notó que algunos compuestos giraban la luz a la derecha y otros a la izquierda, más adelante se descubriría que dicha rotación se debe a la quiralidad de la sustancia. Las sustancias que son capaces de generar esta rotación poseen una propiedad de actividad óptica y por tanto se les denomina activo óptico, de esto se deduce el por qué a los enantiómeros se les denomina isómeros ópticos.
Cuando el compuesto quiral es capaz de rotar la luz hacia la derecha o en sentido horario se dice que es dextrógiro y se representa con el signo (+), mientras que las sustancias que rotan la luz hacia la izquierda o en sentido anti horario se dice que son levógiras y se representa con el signo (-).
La capacidad rotatoria específica es una propiedad intrínseca de las moléculas ópticamente activas y que dada unas condiciones determinadas hace una rotación del plano de la luz polarizada y se calcula mediante la ley de Biot.
Ecuación de la capacidad rotatoria específica.
Mediante esta propiedad es posible reconocer los enantiómeros de un compuesto, en la bioquímica este comportamiento es importante ya que algunas enzimas reaccionan con solo uno de los enantiómeros de una molécula puesto que habrá una cantidad diferente de sustituyentes con los que puede interaccionar dependiendo del lado, a este proceso se le denomina estereoselectivo.
También puede ocurrir la interacción de una enzima con un sustrato donde uno de los enantiómeros va a interactuar con la enzima en 3 puntos mientras que el otro lo haría en dos, en esta reacción ambas sustancias aportan la misma cantidad de moléculas, produciendo lo que se conoce como mezcla racémica, o una mezcla ópticamente inactiva.
La polarimetría mide la rotación angular de sustancias ópticamente activas, esta medición de la rotación óptica es posible mediante el uso de un instrumento denominado polarímetro el cual además puede determinar la concentración de dichas sustancias. El polarímetro mide del plano de la luz polarizada mientras pasa a través de la muestra de un compuesto y determina el punto hasta el cual la sustancia interactúa con la luz, pero ¿cómo funciona?
Funcionamiento de un polarímetro.
La luz blanca proveniente de la lámpara es primero filtrada ya que cada longitud de onda de la luz tiene una rotación diferente. El color elegido internacionalmente es el amarillo que corresponde a la luz de emisión del sodio. Para emular el color se usa una cubeta prismática de 12 mm de espesor conteniendo una solución de dicromato de potasio al 10 % P/V.
 
La rotación específica depende de la sustancia que se va a analizar y corresponde a la rotación provocada por una solución de un miligramo de muestra por mililitro de solución cuando atraviesa una celda de un decímetro (10 cm). La longitud L se mide desde el fondo del tubo (excluyendo el espesor de la pared) hasta la superficie libre de la solución beta es el ángulo medido. Es evidente que conociendo 3 de los parámetros se puede calcular el cuarto. Si la sustancia es desconocida, se toma una solución de concentración conocida y se mide el ángulo específico y se lo compara con sustancias conocidas.
El grado de rotación medido por el polarímetro se denomina rotación observada (α), y la rotación observada depende de la longitud del tubo de muestra, concentración de la muestra y temperatura. Para comparar la rotación óptica entre diferentes compuestos bajo condiciones consistentes, se utiliza la rotación específica.
Partes del polarímetro.
Materiales:
	Materiales 
	Reactivos 
	Polarímetro 
	Sacarosa al 5%
Metodología:
Resultados:
El semicírculo se tiñó hacia la derecha
Al desaparecer la coloración 
 
Se obtuvo la siguiente rotación: 6,2°
Línea entre escalas que coincide, valor decimal del grado de rotación 
Distancia entre el cero inicial y el cero de la escala semicircular. Grado de rotación, número entero.
Análisis de resultados:
Partiendo del lado que se tiñó más oscuro se determinó que el enantiómero presente en la sacarosa es dextrógira y por tanto es sacarosa (+). El ángulo de la rotación observada fue de 6,2° y a partir de este valor ya fue posible calcular la rotación específica de la sacarosa a una concentración específica dada.
Donde:
d = concentración de la solución 5g/100ml
 = rotación observada 6,2°
l= longitud del tubo 2dm
De esto se concluye que la luz polarizada en la sacarosa está girando 62° a la derecha con una concentración del 5%.
Conclusiones
A través de la documentación y visualización del material audiovisual de la práctica de polarimetría, fue posible conocer el funcionamiento del instrumento de medición llamado polarímetro, su composición y las técnicas a tener en cuenta para obtener una correcta medición. Como verificar que no queden burbujas de aire en la celda y limpiar la celda para eliminar la grasa transferida por los dedos, ya que estos son factores que pueden alterar la forma en que la luz se va a reflejar. 
La sacarosa es un disacárido con un carbono asimétrico, por lo que es un isómero óptico como se pudo comprobar en la práctica, de no serlo, ambos lados del círculo se hubiesen visualizado con luz, puesto que las moléculas del compuesto no desviarían la luz a ningún lado y esta llegaría al lente de observación de forma directa. Con la base teórica se puede deducir que la sacarosa (-) desviaría la luz hacia la izquierda, con ese mismo ángulo de rotación específica utilizando la misma concentración.
La importancia del estudio de estos compuestos ópticamente activos reside en la respuesta que tienen estos en los procesos biológicos, siendo uno de los dos enantiómeros mas beneficioso o generando un efecto determinado de cierta manera y otro efecto desde su forma reflejada, un hecho importante a tener en cuenta en la industria farmacéutica y que determina la efectividad y función del medicamento suministrado. Además, en casos donde el compuesto posee más de un enantiómero resulta importante su separación o determinación de proporcionalidad, puesto que se pueden generar mezclas racémicas las cuales son tóxicas para el ser humano, y pueden provocar efectos adversos, por lo que en la industria se busca trabajar con isómeros ópticos puros.
Bibliografía
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