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Estereoquímica Prof. Dr. Laudimir L. W. Veloso-Silva Mestre em Química Analítica (UFPI) Doutor em Química Orgânica e Biológica (USP) Disciplina: Química Orgânica Curso: Engenharias Tema: 08 Isomeria Constitucional Classificação Isomeria de função ou funcional: Diferem no grupo funcional; Ex: C3H6O Isomeria de cadeia: Diferem no tipo de cadeia; Ex: C4H10 Isomeria Constitucional Classificação Isomeria de posição ou posicional: Diferem na posição (insaturação, ramificação, função); Ex: C4H6 Isomeria de compensação ou Metameria: Diferem na posição do heteroátomo; Ex: C4H10O Isomeria Constitucional Classificação Isomeria dinâmica ou tautomeria: Tipo especial de isomeria de função, em que os isômeros coexistem em equilíbrio dinâmico em solução; Isomeria Classificação Estereoquímica Definição e Considerações Estereoisômero Isômeros Espaciais Estereoquímica Imagens especulares e sobreponibilidade Estereoquímica Centro de quiralidade x≠y ≠w ≠z condição de quiralidade Estereoquímica Simetria nas estruturas aquirais Estereoquímica Simetria nas estruturas aquirais Exercício: Examine a existência de centros de quiralidade nos seguintes compostos: a) 2-bromopentano b) 3-bromopentano c) 1-bromo-2-metilbutano d) 2-bromo-2-metilbutano Observação: Carbonos que fazem parte de uma ligação dupla ou tripla não podem ser centros de quiralidade; Estereoquímica Atividade óptica Estereoquímica Atividade óptica Para ser opticamente ativa: substância quiral e um enantiômero deve estar presente em quantidade maior que a do outro; Mistura racêmica: misturas que apresentam quantidades iguais de enatiômeros são opticamente inativas; Pureza óptica ou excesso enantiomérico = percentual de um enantiômero – percentual de outro enantiômero; Exemplo: Uma material que apresenta ee de 50% contém 75% de um enantiômero e 25% do outro. Determinação da rotação específica, em que c é a concentração da amostra em g/100mL e l é o comprimento do polarímetro em dm; Estereoquímica Atividade óptica O número de estereoisômeros opticamente ativos é igual a 2n, onde n = número de carbonos assimétricos diferentes existentes na molécula; O número de misturas racêmicas é dado por: 2n/2 Estereoquímica Atividade óptica Exercício: O colesterol, quando isolado de fontes naturais, é obtido como um único enantiômero. A rotação observada de uma amostra de 0,3 g de colesterol em 15 mL de solução de clorofórmio contida em um tubo de polarímetro de 10 cm é de -0,78º. Calcule a rotação específica do colesterol. Estereoquímica Configuração absoluta e relativa Configuração absoluta representa a organização tridimensional exata dos substituintes em um centro de quiralidade; (+) 2-butanol e (-)2-butanol Configuração relativa representa a configuração de um composto em relação a outro composto; Estereoquímica Sistema de notação R-S de Cahn-Ingold-Prelog Estereoquímica Sistema de notação R-S de Cahn-Ingold-Prelog Estereoquímica Sistema de notação R-S de Cahn-Ingold-Prelog Exercício: Atribua configuração R ou S a cada um dos seguintes compostos: a) b) c) d) Estereoquímica Propriedades dos enantiômeros Tema Status 1 – Introdução a Química Orgânica e Teoria estrutural Ok! 2 – Orbitais atômicos, carga formal e hibridização Ok! 3 – Ressonância, geometria e polaridade dos compostos Ok! 4 – Hidrocarbonetos: Alcanos e cicloalcanos Ok! 5 – Haletos orgânicos e funções oxigenadas Ok! 6 – Funções nitrogenadas e sulfuradas Ok! 7 – Compostos organometálicos Ok! 8 – Estereoquímica Ok! 9 – Acidez e basicidade de substâncias orgânicas 10 – Reações orgânicas Química Orgânica Check-list dos conteúdos ministrados