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É a influência do arranjo espacial dos átomos que formam a estrutura de uma molécula. Os isômeros são compostos construídos a partir dos mesmos átomos, mas que diferem um dos outros. Isômeros constitucionais: átomos com diferentes conectividades Estereoisômeros: átomos com a mesma conectividade. Os estereoisômeros são subdivididos em: • diasteroisômeros (não são imagem especular) • enantiômeros (são imagem especular não sobreponível). Quiralidade: quando algo não é sobreponível a sua imagem especular. • Uma molécula não sobreponível é quiral. • Uma molécula sobreponível é aquiral. • Moléculas quirais não tem plano de simetria • Cada centro quiral dá origem a um par de enantiômeros Plano de simetria: plano imaginário que corta uma molécula de maneira que duas metades da molécula sejam uma imagem especular da outra. Centro estereogênico: um átomo de carbono ligado a quatro átomos diferentes. • Somente carbonos sp3 podem ser assimétricos A troca entre dois grupos quaisquer ligados ao centro de quiralidade converte um enantiômero no outro. (para enantiômeros com um único centro de quiralidade) Nomenclatura 1. Identificar os átomos ligados ao carbono e atribuir prioridade de acordo com o número atômico, quanto maior o nº atômico, maior a prioridade. 2. Se a prioridade não pode ser definida, seguir para o próximo conjunto de átomos CH2 – H, CH2 – CH3, CH2- NH2, CH2-OH 3. Grupos com duplas ou triplas ligações tem prioridade como se os átomos fossem duplicados ou triplicados. 4. Posicionar o grupo de menor prioridade para trás. Girar no sentido anti-horário (S) Girar no sentido horário (R) Luz polarizada e atividade óptica São ondas de luz que oscilam em um único plano, a interação da luz com a matéria gera um desvio, se girar no sentido horário: dextrogira. Se girar no sentido anti- horário: levogira. A atividade óptica é a habilidade que uma substância quiral tem de desviar o plano da luz plano-polarizada em um polarímetro Os enantiômeros desviam o plano da luz polarizada em quantidades iguais, mas em direções opostas. Rotação Específica Mede o grau de polarização quando a luz atravessa um enantiômero. Uma amostra de uma substância opticamente ativa constituída de apenas um único enantiômero é denominada enantiomericamente pura ou que tem um excesso enantiomérico de 100%. Exemplo: uma amostra de 2-bromobutano tem rotação específica observada de +9,2°, sua pureza ótica é 0,40. Em outras palavras, ela é 40% opticamente pura — 40% da mistura consiste em um excesso de um único enantiômero. O excesso enantiomérico nos diz quanto excesso de (S)-( + )-2-bromobutano está na mistura. Se a mistura tem excesso enantiomérico de 40%, então 40% da mistura é excesso do enantiômero S e 60% é mistura racêmica. Metade da mistura racêmica mais a quantidade de excesso do enantiômero S igualam-se à quantidade de enantiômero S presente na mistura. Portanto, 70% da mistura é o enantiômero e 30% é o enantiômero R. Mistura Racêmica Mistura de dois enantiômeros, é opticamente inativa. Projeção de Fischer Intersecção entre os carbonos quirais, representada de forma plana. Prioridade 4 deve estar na parte inferior A nomenclatura na projeção de Fischer é baseada em éritro e tréo. Éritro: grupos iguais do mesmo lado Tréo: grupos iguais de lados opostos O número total de estereoisômeros não ultrapassa 2n onde n é igual ao número de centros de quiralidade. Deve-se analisar cada centro separadamente e determinar se é R ou S. 1,2 são enantiômeros 3,4 são enantiômeros 1,4 1,3 2,3 e 2,4 são diasteroisômeros (não são imagem especular) Composto Meso Um composto meso é uma molécula aquiral que contém centros de quiralidade e tem um plano de simetria interno. Compostos meso não são opticamente ativos. O composto apresenta centro de quiralidade, mas sua imagem especular é sobreponível, sendo assim não são enantiômeros. Nomenclatura compostos com mais de um centro de quiralidade 1. Se um composto tem mais de um centro de quiralidade, analisamos cada centro separadamente e atribuímos a designação (R) ou (S). 2. A seguir, usando números, indicamos a que átomo de carbono se refere cada designação assinalada 3. Realizar o giro para que o grupo de menor prioridade fique para trás do plano Autoria: Beatriz Oliveira Referências: BRUICE, P. Y. Química Orgânica. 4ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2006. Vol. 1 SOLOMONS, T. W. G.; FRYHLE, C. B. Química Orgânica. 12ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. Vol. 1
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