Isomeria_02

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Prof. Calçada 2019 
 Estereoisomeria 
 
 
 
Introdução 
 
Moléculas construídas como se uma fossem uma a imagem 
da outra num espelho plano, e que não se sobrepõem, são 
diferentes uma da outra, ou seja são isômeras. Esse tipo de 
isomeria é chamada de enantiomeria (“isomeria óptica”). 
 
 
Morrison and Boyd: “We shall make no use of the term optical isomer, since it is hard to 
define – indeed, is often used undefined – and of doubtful usefulness”. 
 
1. Condição para ocorrer 
 
A isomeria óptica é ATRIBUTO DA ASSIMETRIA MOLECULAR 
 
2. Características dos “isômeros ópticos” (melhor: para o PAR DE 
ENANTIÔMEROS): 
 
ü Têm propriedades químicas e físicas idênticas*. 
ü Têm propriedades fisiológicas diferentes. 
ü São chamados de isômeros opticamente ativos (IOA), pois, interagem com a 
luz polarizada de forma diferente. Rotacionam o plano da luz polarizada: 
Para a direita: são chamados de dextrogiro (d) ou (+). 
Para a esquerda: são chamados de levogiro (!) ou (-). 
 
* exceto a interação com a luz polarizada (“meio quiral”). 
 
3. C* é o carbono assimétrico ou quiral ou centro de assimetria. 
 
M ATENÇÃO: ter C* não significa ter isômeros ópticos!!! 
 
ATENÇÃO: se a molécula tiver UM carbono assimétrico ela será quiral e terá dois isômeros 
ópticos: d e !�(PAR DE ENANTIÔMEROS) 
 
4. Mistura racêmica 
 
É o nome dado a uma mistura equimolar dos isômeros d e !� Essa mistura não desvia a 
luz polarizada e é opticamente inativa (também chamada de “isômero opticamente inativo” 
– IOI). 
 
5. Quantidade de isômeros 
 
Quantidade de isômeros 
 
Para n C* DIFERENTES temos: IOA = 2n e IOI = 2n/2 
 
IOA é total de isômeros d e ! que podemos obter. Como ocorrem sempre em pares de 
enantiômeros, IOI é metade de IOA. 
 
M ATENÇÃO 
 
Se a molécula tiver 2 C* diferentes ela terá 4 IOA. Porém, são dois pares de enantiômeros. 
Um enantiômero é isômero óptico apenas de sua imagem no espelho. Quando duas 
molécula são isômero espacial uma da outra, MAS NÃO formam um par de enantiômeros 
elas NÃO SÃO isômeros ópticos – são chamadas de DIASTEREOISÔMEROS (muitos 
autores usam diasteroisômeros). 
 
 
 
EXERCÍCIO RESOLVIDO 
 
Assinale V ou F sobre as moléculas da figura anterior. Cuidado: elas não estão 
desenhadas como se estivessem na frente do espelho. Você precisa girar mentalmente a 
figura B para perceber que ela é imagem especular de A. 
 
(V) A, B, C, D são isômeros opticamente ativos. 
(F) A e C são isômeros ópticos. 
(V) A e B são isômeros ópticos. 
(V) A e B são enantiômeros. 
(V) A e C são isômeros espaciais. 
(V) A e C são diasteroisômeros. 
 
Obs.: repare que a expressão isômero óptico (ou isômeros ópticos) deve ser evitada. No 
seu lugar devemos usar enantiômeros!! Isso evita uma série de confusões! 
 
FINALMENTE: 
 
ü Diastereoisômeros têm propriedades químicas SEMELHANTES..... 
ü Diastereoisômeros têm propriedades físicas DIFERENTES....... 
 
Um bom exemplo de diastereoisômeros são: 
 
D – glicose e D – galactose (são isômeros opticamente ativos, mas uma não é enantiômera 
da outra – em outras palavras, uma não é “isômera óptica” da outra). 
 
PROJEÇÕES DE FISCHER 
 
 
Não rotacione 90˚!! 
 
 
MOLÉCULAS DIFERENTES!! 
 
Rotação 180˚ não muda configuração. 
 
 
MESMA MOLÉCULA!! 
 
A troca de dois grupos transforma um enantiômero em outro: 
 
LEMBRE-SE DISSO: 
 
Troca PAR: mesma estrutura Troca ÍMPAR: isômeros diferentes 
 
 
1815 - 4 F i s c h e r P r o j e c t i o n s C H A P T E R 5
the two remaining substituents (positioned behind the carbon center) will submerge below 
it, and your left and right hands will position the two horizontal, wedged-line groups in the 
proper orientation. This procedure places the two remaining hashed-line groups vertically 
(juxtaposing your head and feet, respectively).
c
c
d
a
d
A Simple Mental Exercise:
Conversion of Hashed-Wedged Line Structures into Fischer Projections
b
C ca
d
b
b a
C
Model Building
Before the X-ray diffraction technique was developed, the 
absolute confi gurations of chiral molecules were unknown. 
Amusingly, the fi rst assignment of a three-dimensional struc-
ture to a chiral molecule was a guess made more than a 
 century ago by the sugar chemist Emil Fischer.* He did so 
in a paper in 1891 to simplify the depiction of the compli-
cated stereochemical relationships of grape sugar (glucose) 
to other sugars, a topic that we will visit in Chapter 24. 
His choice (by chemical correlation) assigned the naturally 
occurring dextrorotatory enantiomer of 2,3-dihydroxypropanal 
(glyceraldehyde) the three-dimensional structure labeled 
d-glyceraldehyde. The label “d” does not refer to the sign of 
rotation of plane-polarized light but to the spatial arrange-
ment of the substituent groups.
REAL LIFE: HISTORY 5-2 Absolute Confi guration: A Historical Note
}C
H
OH
O
HC
CH2OH
D-(!)-2,3-Dihydroxypropanal
[D-(!)-Glyceraldehyde]
& [!]D25°C ! "8.7
~(
CH2OH
L-(")-2,3-Dihydroxypropanal
[L-(")-Glyceraldehyde]
CH
O
H
C
HO [!]D25°C ! #8.7
The other isomer was called l-glyceraldehyde. All chiral 
compounds that could be converted into d-(1)-glyceraldehyde 
by reactions that did not affect the confi guration at the stereo-
center were assigned the d confi guration, and their mirror 
images the l.
}C
H
OH
O
CH3C
CH3
D-Configurations
&
}C
H
OH
O
HC
CH2OCH3
&
~
CH2SH
L-Configurations
COCH3
O
H
C
HO~
CH2OH
CH
O
H
C
CH3O ((
In 1951, the Dutch crystallographer Johannes Bijvoet† 
established the absolute confi gurations of these compounds 
by the X-ray diffraction analysis of a salt of tartaric acid, 
which had been correlated by chemical means with Fischer’s 
sugars and, in turn, glyceraldehyde. As Bijvoet states in his 
paper (abbreviated), “The result is that Emil Fischer’s con-
vention . . . appears to answer the reality.” Lucky guess!
d,l nomenclature is still used for sugars (Chapter 24) 
and amino acids (Chapter 26).
*Professor Emil Fischer (1852–1919), University of Berlin, 
Germany, Nobel Prize 1902 (chemistry).
†Professor Johannes M. Bijvoet (1892–1980), University of Utrecht, 
The Netherlands.
Professor Emil Fischer in his 
laboratory.
182 S t e r e o i s o m e r sC H A P T E R 5
Having achieved this conversion, you can change one Fischer projection into another 
of the same molecule by using certain manipulations: rotations and substituent switches. 
However, we shall see next that care has to be taken so you don’t inadvertently interconvert 
R and S confi gurations.
Rotating a Fischer projection may or may not change the 
absolute confi guration
What happens when we rotate a Fischer projection in the plane of the page by 908? 
Does the result depict the spatial arrangement of the original molecule? The defi ni-
tion  of a Fischer projection—horizontal bonds are pointed above, vertical ones below 
the plane of the page—tells us that the answer is clearly no, because this rotation 
has  switched the relative spatial disposition of the two sets: The result is a picture of 
the enantiomer. On the other hand, rotation by 1808 is fi ne, because horizontal and 
vertical lines have not been interchanged: The resulting drawing represents the same 
enantiomer.
Br
CH3
CH2CH3
H
90! turn
H
CH2CH3
H3C
Br
Br
CH3
CH3
CH3CH2
H
180! turn
H
CH2CH3Br
changes into
remains
R S
SS
Br
Br
Br
Br
Exchanging substituents in a Fischer projection also changes the 
absolute confi guration
As is the case for hashed-wedged line structures, there are several Fischer projections 
of the same enantiomer, a situation that may lead to confusion. How can we quickly 
ascertain whether two Fischer projections are depicting the same enantiomer or two mir-
ror images? We have to fi nd a sure way to convert one Fischer projection into another 
in a manner that either leaves the absolute confi guration unchanged or converts it into 
its opposite. It turns out that this task can be achieved by simply making substituent 
groups trade places. As we can readily verify by using molecular models,any single 
such exchange turns one enantiomer into its mirror image. Two such exchanges (we may 
select different substituents every time) produce the original absolute confi guration. As shown 
on the next page, this operation merely results in a different view of the same molecule.
Exercise 5-13
Draw Fischer projections for all the molecules in Exercises 5-10 through 5-12.
182 S t e r e o i s o m e r sC H A P T E R 5
Having achieved this conversion, you can change one Fischer projection into another 
of the same molecule by using certain manipulations: rotations and substituent switches. 
However, we shall see next that care has to be taken so you don’t inadvertently interconvert 
R and S confi gurations.
Rotating a Fischer projection may or may not change the 
absolute confi guration
What happens when we rotate a Fischer projection in the plane of the page by 908? 
Does the result depict the spatial arrangement of the original molecule? The defi ni-
tion  of a Fischer projection—horizontal bonds are pointed above, vertical ones below 
the plane of the page—tells us that the answer is clearly no, because this rotation 
has  switched the relative spatial disposition of the two sets: The result is a picture of 
the enantiomer. On the other hand, rotation by 1808 is fi ne, because horizontal and 
vertical lines have not been interchanged: The resulting drawing represents the same 
enantiomer.
Br
CH3
CH2CH3
H
90! turn
H
CH2CH3
H3C
Br
Br
CH3
CH3
CH3CH2
H
180! turn
H
CH2CH3Br
changes into
remains
R S
SS
Br
Br
Br
Br
Exchanging substituents in a Fischer projection also changes the 
absolute confi guration
As is the case for hashed-wedged line structures, there are several Fischer projections 
of the same enantiomer, a situation that may lead to confusion. How can we quickly 
ascertain whether two Fischer projections are depicting the same enantiomer or two mir-
ror images? We have to fi nd a sure way to convert one Fischer projection into another 
in a manner that either leaves the absolute confi guration unchanged or converts it into 
its opposite. It turns out that this task can be achieved by simply making substituent 
groups trade places. As we can readily verify by using molecular models, any single 
such exchange turns one enantiomer into its mirror image. Two such exchanges (we may 
select different substituents every time) produce the original absolute confi guration. As shown 
on the next page, this operation merely results in a different view of the same molecule.
Exercise 5-13
Draw Fischer projections for all the molecules in Exercises 5-10 through 5-12.
ITA - Química 1 
180 S t e r e o i s o m e r sC H A P T E R 5
Four (of Many) Ways of Depicting (S)-2-Bromobutane
CH3
CH3
CH3
Br
ã }
´
≥Br
BrH
H
C C
H
C
CH2CH3
CH2CH3
CH2CH3
Br
Br
´
≥
CH3CH3CH2
Br
C
H
Br
Br
In Summary The sign of optical rotation cannot be used to establish the absolute con-
fi guration of a stereoisomer. Instead, X-ray diffraction (or chemical correlations) must be 
used. We can express the absolute confi guration of the chiral molecule as R or S by 
applying the sequence rules, which allow us to rank all substituents in order of decreas-
ing priority. Turning the structures so as to place the lowest-priority group at the back 
causes the remaining substituents to be arranged in clockwise (R) or counterclockwise (S) 
fashion.
The Fischer Stencil
is shown as
C
≥
!#
´
A Fischer (Real Life 5-2) projection is a simplifi ed way of depicting tetrahedral carbon 
atoms and their substituents in two dimensions. With this method, the molecule is drawn 
in the form of a cross, the central carbon being at the point of intersection. The horizontal 
lines signify bonds directed toward the viewer; the vertical lines are pointing away. Hashed-
wedged line structures have to be arranged in this way to facilitate their conversion into 
Fischer projections.
Conversion of the Hashed-Wedged Line Structures 
of 2-Bromobutane into Fischer Projections (of the Stereocenter)
(S)-2-Bromobutane
Fischer
projection
Hashed-wedged line
structure
C
(R)-2-Bromobutane
≥
!#
´
CH2
CH3
H
Br CH3
Fischer
projection
Hashed-wedged line
structure
CH2
CH3
C
H
≥
!# Br
´
CH3CH2
CH3
H
BrCH3CH2
CH3
H
Br CH3
Notice that just as there are several ways of depicting a molecule in the hashed-wedged 
line notation, there are several correct Fischer projections of the same stereocenter.
Two Additional Projections of (R)-2-Bromobutane
C
≥
!#
Br
´
CH2
CH3
H CH3
CH2
C
H
≥
!# Br
´
CH3
H
BrCH3
CH2CH3
CH3
Br
CH2
CH3
H CH3
A simple mental procedure that will allow you to safely convert any hashed-wedged line 
structure into a Fischer projection is to picture yourself at the molecular level and grasp 
any two substituents of the hashed-wedged line rendition with your hands while facing the 
central carbon, as shown on the next page. In this cartoon, these substituents are labeled 
arbitrarily a and c. If you then imagine descending on the page while holding the molecule, 
5-4 FISCHER PROJECTIONS
Really
Enzyme
O
H
OH
H3C
C
(
(R)-(!)-Ibuprofen
(Inactive)
O
H
OH
CH3
C
(
(S)-(")-Ibuprofen
(Active)
The painkiller ibuprofen, 
commonly available under the 
names Advil and Motrin, is sold 
as a racemate. Even though the 
active ingredient is the (S)-(1) 
enantiomer (“dexibuprofen”), 
the racemate is almost as active 
as the (S) form. As luck (for the 
discoverers) would have it (see 
also Problem 64), an enzyme in 
the body, a-methylacyl-CoA 
racemase, converts the inactive 
(R) to the (S) isomer to the tune 
of 63%, thus adding value to 
the racemic mixture.
 
Prof. Calçada 2019 
 
2 
SISTEMA R e S 
 
 
R (latim: rectus = direita) 
S (latim: sinister = esquerda) 
 
LEIA NA PÁGINA 157 DO LIVRO 2: Configuração absoluta D e L em bioquímica 
 
QUESTÕES DE CLASSE 
 
1) Responda os itens a seguir da forma mais sucinta possível. 
a) Qual a condição necessária e suficiente para a enantiomeria? 
b) Qual a condição necessária, mas não suficiente para a atividade óptica? 
c) Quais condições devem existir para se observar a atividade óptica? 
d) Como você pode prever, a partir da fórmula, se um composto pode ou não existir na 
forma de enantiômeros? 
e) Quais as condições, se existe alguma, devem ser aplicadas ao se usar fórmulas 
planas no item anterior? 
f) Quais as condições, se existe alguma, devem ser aplicadas ao se usar modelos no 
item anterior (d)? 
g) Como decidir se uma molécula é R ou S? 
 
2) Compare as formas levogira e dextrogira do álcool sec-butílico com respeito a: 
a) PE 
b) PF 
c) densidade 
d) rotação específica 
e) índice de refração 
f) solubilidade em 100 g de água. 
 
3) É outubro, 1929. Numa pequena casa em Devonshire, George Harrison, um famoso 
micologista de meia-idade, morreu rapidamente após comer um caldo de cogumelos, 
preparado a partir dos chapéus verrugosos do amanita vinosa (Amanita rubescens) 
coletados nas proximidades de uma floresta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Causa da morte: envenenamento por muscarina, um alcaloide encontrando no “agárico 
das moscas” o Amanita muscaria– aquele famoso cogumelo de chapéu vermelho e 
bolinhas brancas. 
 
Imagine-se na pele de Sir James Lubock, analista de laboratório. Você foi chamado para 
resolver uma questão crucial para a investigação: 
(a) um mortal Amanita muscaria teria sido coletado acidentalmente no meio dos 
verrugosos, parecidos, mas inofensivos, Amanita rubescens ou 
(b) uma dose letal de muscarina sintética (roubada do laboratório de Londres), foi 
deliberadamente adicionada ao pote de caldo – talvez pelo amante da belíssima Mrs. 
Harrison? 
 
a) Identifique as funções oxigenadas presentes na muscarina. 
b) A muscarina possui atividade óptica. Reproduza a molécula da muscarina na folha de 
respostas indicando os carbonos assimétricos (quirais). 
Você tem disponíveis a solução de muscarina, isolada do que sobrou do caldo, um bem 
equipado laboratório (para a época, 1929) e dez minutos.c) Como você faria para dar uma resposta definitiva para a questão crucial: foi um amanita 
muscaria que acidentalmente envenenou nosso experiente micologista ou um segundo 
cozinheiro, intencionalmente e maliciosamente, entornou o caldo? 
 
 
 
4) Classifique os carbonos em R e S 
 
a) 
 
b) 
 
c) 
 
 
 
Livro 2 Capítulo 7 - BÁSICO 
 
1) Termine de ler o capítulo de isomeria. 
2) Faça - sem consultar - todas as questões do revisando. Se precisar de consulta faça 
um resumo antes de responder. 
3) Termine os propostos e complementares do capítulo. 
 
Caderno ITA 2 – TREINO PARA ITA E IME 
 
1) Página 180 – resolver todas as questões da Série 3 – Isomeria – Q1 até Q35 frente 1. 
2) Página 210 – resolver todas as questões dos módulos ITA/IME – Q1 até Q28 frente 1. 
 
PARA SABER MAIS: http://www.quimica.ufc.br/polarimetro 
(veja questão 7 dos extras) 
 
Um polarímetro bem legal pra treinar os conceitos. Tem uma bateria de testes bem 
interessante também, vale muito a visita. 
 
 
1. (Ufrgs 2015) Na série Breaking Bad, o personagem Professor Walter White começou a 
produzir metanfetamina a partir da extração de pseudoefedrina de remédios contra 
resfriados. 
A estrutura da (1S,2S) pseudoefedrina é mostrada abaixo. 
 
O número possível de isômeros espaciais opticamente ativos para a pseudoefedrina é 
a) 0 b) 2 c) 3 d) 4 e) 6 
 
2. (Pucmg 2015) Os aminoácidos são compostos que apresentam isomeria óptica, com 
exceção da glicina. Um exemplo de aminoácido com atividade óptica é a alanina. Abaixo, 
estão apresentadas 3 estruturas tridimensionais da alanina. 
 
 
É CORRETO afirmar que: 
a) II e III são enantiômeros. 
b) I e III são o mesmo composto. 
c) I e II são o mesmo composto. 
d) I e II são enantiômeros. 
 
1835 - 4 F i s c h e r P r o j e c t i o n s C H A P T E R 5
We now have a simple way of establishing whether two different Fischer projections 
depict the same or opposite confi gurations. If the conversion of one structure into another 
takes an even number of exchanges, the structures are identical. If it requires an odd num-
ber of such moves, the structures are mirror images of each other.
Consider, for example, the two Fischer projections A and B. Do they represent mole-
cules having the same confi guration? The answer is found quickly. We convert A into B 
by two exchanges; so A equals B.
Cl
CH2
H3C
H
Cl
CH3
H Cl
CH2
CH3
H
CH3
CH3Cl
A B
CH2
CH3H
Cl
CH3
Exercise 5-14
Draw the hashed-wedged line structures corresponding to Fischer projections A and B, above. Is 
it possible to transform A into B by means of a rotation about a single bond? If so, identify the 
bond and the degree of rotation required. Use models if necessary.
Cl
Cl
Cl
CH3
S R S
CH3
CH2CH3
Br
Br
Br
Br Br
Cl CH3
CH2CH3
Br
Cl CH3
CH2CH3
CH3CH2
Br
changes into changes back into
(The double arrow denotes two groups trading places)
Fischer projections tell us the absolute confi guration
Fischer projections allow us to assign absolute confi gurations without having to visualize 
the three-dimensional arrangement of the atoms. For this purpose, we
First draw the molecule as any Fischer projection.
Next, we rank all the substituents in accord with the sequence rules.
Finally, if necessary, we place group d on top by a double exchange.
With d at the top, the three groups of priority a, b, and c can adopt only two arrange-
ments: either clockwise or counterclockwise. The fi rst corresponds unambiguously to the R, 
the second to the S confi guration.
S
a
bc
d
R
d
R
d
S
d
b c
bc
a b a a
a
S
d
c bc
R
d
a
cb
184 S t e r e o i s o m e r sC H A P T E R 5
Solved Exercise 5-15 Working with the Concepts: Assigning R and S Using Fischer Projections
What is the absolute confi guration of
H
CH3
D
Br
Strategy
This molecule, 1-bromo-1-deuterioethane, is chiral because of the presence of a carbon atom bear-
ing four different substituents, one of which happens to be deuterium, an isotope of hydrogen. The 
fi rst task is to assign priorities, and the second step is to arrange the Fischer projection such as to 
place the lowest-priority substituent on top.
Solution
• According to the Cahn–Ingold–Prelog rules, Br is a, CH3 is b , D is c, and H is d.
• To simplify matters, we replace the substituents with their stereochemical priority designators:
b
c
a
dD
Br
H
CH3
• We next apply the (any) “double-exchange” protocol (which leaves the absolute confi guration 
intact) so as to place d on top. In the approach chosen below, d trades places with a, and b with c. 
This arranges the remainder in a clockwise fashion: R.
c
R
b
d
a
b
c
a
d
• We could have done other double exchanges, as long as d winds up on top. Try, for example, 
switching d/a and subsequently a/c, or the sequence d/c, a/d, and confi rm that you always get the 
same answer!
Exercise 5-16 Try It Yourself
Assign the absolute confi guration of the three molecules depicted below.
H2N
CH3
H
Cl
F OBr
I
C
OH
HD2C
CH3
CH2D
CD3
“Chirally deuterated
neopentane” (made
in 2007)
Exercise 5-17
Convert the Fischer projections in Exercises 5-15 and 5-16 into hashed-wedged line formulas and 
determine their absolute confi gurations by using the procedure described in Section 5-3. When the 
lowest-priority group is at the top in a Fischer projection, is it in front of the plane of the page or 
behind it? Does this explain why the procedure outlined on p. 183 for determination of confi gura-
tion from Fischer projections succeeds?
In Summary A Fischer projection is a convenient way of drawing chiral molecules. We 
can rotate such projections in the plane by 1808 (retains absolute confi guration) but not by 
908 (changes absolute confi guration). Switching substituents reverses absolute confi guration, 
184 S t e r e o i s o m e r sC H A P T E R 5
Solved Exercise 5-15 Working with the Concepts: Assigning R and S Using Fischer Projections
What is the absolute confi guration of
H
CH3
D
Br
Strategy
This molecule, 1-bromo-1-deuterioethane, is chiral because of the presence of a carbon atom bear-
ing four different substituents, one of which happens to be deuterium, an isotope of hydrogen. The 
fi rst task is to assign priorities, and the second step is to arrange the Fischer projection such as to 
place the lowest-priority substituent on top.
Solution
• According to the Cahn–Ingold–Prelog rules, Br is a, CH3 is b , D is c, and H is d.
• To simplify matters, we replace the substituents with their stereochemical priority designators:
b
c
a
dD
Br
H
CH3
• We next apply the (any) “double-exchange” protocol (which leaves the absolute confi guration 
intact) so as to place d on top. In the approach chosen below, d trades places with a, and b with c. 
This arranges the remainder in a clockwise fashion: R.
c
R
b
d
a
b
c
a
d
• We could have done other double exchanges, as long as d winds up on top. Try, for example, 
switching d/a and subsequently a/c, or the sequence d/c, a/d, and confi rm that you always get the 
same answer!
Exercise 5-16 Try It Yourself
Assign the absolute confi guration of the three molecules depicted below.
H2N
CH3
H
Cl
F OBr
I
C
OH
HD2C
CH3
CH2D
CD3
“Chirally deuterated
neopentane” (made
in 2007)
Exercise 5-17
Convert the Fischer projections in Exercises 5-15 and 5-16 into hashed-wedged line formulas and 
determine their absolute confi gurations by using the procedure described in Section 5-3. When the 
lowest-priority group is at the top in a Fischer projection, is it in front of the plane of the page or 
behind it? Does this explain why the procedure outlined on p. 183 for determination of confi gura-
tion from Fischer projections succeeds?
In Summary A Fischer projection is a convenient way of drawing chiral molecules. We 
can rotate such projections in the plane by 1808 (retains absolute confi guration) but not by 
908 (changes absolute confi guration). Switching substituents reverses absolute confi guration, 
184 St e r e o i s o m e r sC H A P T E R 5
Solved Exercise 5-15 Working with the Concepts: Assigning R and S Using Fischer Projections
What is the absolute confi guration of
H
CH3
D
Br
Strategy
This molecule, 1-bromo-1-deuterioethane, is chiral because of the presence of a carbon atom bear-
ing four different substituents, one of which happens to be deuterium, an isotope of hydrogen. The 
fi rst task is to assign priorities, and the second step is to arrange the Fischer projection such as to 
place the lowest-priority substituent on top.
Solution
• According to the Cahn–Ingold–Prelog rules, Br is a, CH3 is b , D is c, and H is d.
• To simplify matters, we replace the substituents with their stereochemical priority designators:
b
c
a
dD
Br
H
CH3
• We next apply the (any) “double-exchange” protocol (which leaves the absolute confi guration 
intact) so as to place d on top. In the approach chosen below, d trades places with a, and b with c. 
This arranges the remainder in a clockwise fashion: R.
c
R
b
d
a
b
c
a
d
• We could have done other double exchanges, as long as d winds up on top. Try, for example, 
switching d/a and subsequently a/c, or the sequence d/c, a/d, and confi rm that you always get the 
same answer!
Exercise 5-16 Try It Yourself
Assign the absolute confi guration of the three molecules depicted below.
H2N
CH3
H
Cl
F OBr
I
C
OH
HD2C
CH3
CH2D
CD3
“Chirally deuterated
neopentane” (made
in 2007)
Exercise 5-17
Convert the Fischer projections in Exercises 5-15 and 5-16 into hashed-wedged line formulas and 
determine their absolute confi gurations by using the procedure described in Section 5-3. When the 
lowest-priority group is at the top in a Fischer projection, is it in front of the plane of the page or 
behind it? Does this explain why the procedure outlined on p. 183 for determination of confi gura-
tion from Fischer projections succeeds?
In Summary A Fischer projection is a convenient way of drawing chiral molecules. We 
can rotate such projections in the plane by 1808 (retains absolute confi guration) but not by 
908 (changes absolute confi guration). Switching substituents reverses absolute confi guration, 
Guia de estudo 
EXTRAS 
MUSCARINA 
 
Amanita muscaria Amanita rubescens 
 
Prof. Calçada 2019 
 
3 
3. (Cefet MG 2015) Associe as substâncias às suas respectivas características. 
SUBSTÂNCIAS CARACTERÍSTICAS 
 
1. 
2. etanal e etenol 
3. ciclopropano e propano 
4. cis-but-2-eno e trans-but-2-eno e 
5. R-2-clorobutanoe e S-2-clorobutano 
6. metoxipropano e etoxietano 
( ) metâmeros 
 
( ) compostos quirais 
 
( ) substâncias não isoméricas 
 
( ) tautômeros 
A sequência correta encontrada é 
a) 2, 4, 3, 1. b) 2, 5, 1, 3. c) 4, 6, 5, 2. 
d) 6, 4, 5, 1. e) 6, 5, 3, 2. 
 
4. (Upe 2015) A imagem a seguir indica a sequência de uma simulação computacional 
sobre a análise de uma propriedade física exibida por um fármaco. 
 
Entre os fármacos indicados abaixo, qual(is) exibe(m) resposta similar ao observado nessa 
simulação? 
 
 
 
a) Captopril 
b) Ibuprofeno 
c) Paracetamol 
d) Captopril e ibuprofeno 
e) Todos os fármacos apresentados 
 
 
5. (Ufrgs 2015) O fulvinol, cuja estrutura é mostrada abaixo, foi isolado de uma esponja 
marinha presente na costa da Espanha. 
 
 
I. É um hidrocarboneto acíclico insaturado. 
II. Apresenta ligações duplas trans e cis. 
III. Apresenta carbonos com geometria linear. 
 
Quais estão corretas? 
a) Apenas I. 
b) Apenas II. 
c) Apenas III. 
d) Apenas II e III. 
e) I, II e III. 
 
6. (Uece 2014) O ibuprofeno é um fármaco do grupo dos anti-inflamatórios não esteroides, 
que funciona como analgésico e antipirético; e ́ utilizado frequentemente para o alívio 
sintomático de dor de cabeça, dor dentaria, dor muscular, moléstias da menstruação, febre 
e dor pós-cirúrgica. Comercialmente e ́ vendido como Advil. 
 
Com relação a ̀ estrutura do ibuprofeno, assinale a afirmação correta. 
 
a) Devido a ̀ ausência de carbono assimétrico, a molécula desse composto não apresenta 
isomeria óptica. 
b) Sua molécula apresenta dois isômeros ópticos, com propriedades físicas diferentes, 
exceto o desvio da luz polarizada, de mesma intensidade e direção. 
c) O carbono vizinho ao grupo – COOH e ́ assimétrico. 
d) Os dois enantiômero desse composto apresentam as mesmas atividades fisiológicas. 
 
RESPOSTAS 
 
1: [D] 
A estrutura apresenta dois centros de assimetria diferentes (dois carbonos quirais 
diferentes) marcados com (*), então: 
 
 
 
Número de isômeros opticamente ativos: 2n = 22 = 4 
 
 
2: [D] (tente fazer usando Fischer e R e S) 
Se você rotacionar de forma adequada as moléculas irá perceber que: 
 
I e II são enantiômeros (nesse caso nem precisa é só sobrepor as duas da forma que estão 
desenhadas – batem COOH e H e não batem CH3 e NH2) 
 
II e III são a mesma molécula I e III são enantiômeros. 
 
3: [E] 
[1] Os compostos CH3CHC!CH3 e C!CH2CH2CH3 possuem isomeria plana de posição. 
Sem relação com as alternativas do exercício. (faltou o C! na alternativa, mas não 
comprometia a resposta – sorte). 
[2] O etanal e o etenol, possuem tautomeria aldoenólica, onde o etenol por ser instável, 
seus átomos se rearranjam formando o etanal, mais estável. 
[3] O ciclopropano e o propano não são isômeros, pois possuem número diferente de 
átomos: 
 
[4] Os compostos e possuem isomeria 
geométrica. Sem relação com as alternativas do exercício. 
[5] Os compostos e possuem 
carbono assimétrico (ligado a 4 ligantes diferentes): 
 
[6] Os metâmeros são isômeros de mesma função, que muda a localização do 
heteroátomo na cadeia. 
 
Portanto, a sequência correta será: 6, 5, 3 e 2. 
4: [C] 
 
5: [D] 
 
6: [C] 
 
 
3 3CH CHC CH! 2 2 3C CH CH CH!
4
Prof. Ricardo Calçada 
 2 
04) Cada um dos aminoácidos citados possui em sua estrutura um 
centro quiral. 
08) A molécula da isoleucina pode existir sob a forma de dois 
isômeros ópticos. 
16) A leucina e a isoleucina são isômeros constitucionais de posição. 
 
4. (Ufrgs 2015) Na série Breaking Bad, o personagem Professor 
Walter White começou a produzir metanfetamina a partir da extração 
de pseudoefedrina de remédios contra resfriados. 
A estrutura da (1S,2S) pseudoefedrina é mostrada abaixo. 
 
O número possível de isômeros espaciais eticamente ativos para a 
pseudoefedrina é 
a) 0. b) 2. c) 3. d) 4. e) 6. 
 
5. (Pucmg 2015) Os aminoácidos são compostos que apresentam 
isomeria óptica, com exceção da glicina. Um exemplo de aminoácido 
com atividade óptica é a alanina. Abaixo, estão apresentadas 3 
estruturas tridimensionais da alanina. 
 
É CORRETO afirmar que: 
a) II e III são enantiômeros. 
b) I e III são o mesmo composto. 
c) I e II são o mesmo composto. 
d) I e II são enantiômeros. 
 
6. (Cefet MG 2015) Associe as substâncias às suas respectivas 
características. 
SUBSTÂNCIAS CARACTERÍSTICAS 
1. 3 3CH CHC CH 2 2 3C CH CH CH 
2. etanal e etenol 
3. ciclopropano e propano 
4. cis-but-2-eno e trans-but-2-
eno e 
5. R-2-clorobutanoe e S-2-
clorobutano 
6. metoxipropano e etoxietano 
( ) metâmeros 
 
( ) compostos quirais 
 
( ) substâncias não isoméricas 
 
( ) tautômeros 
 
A sequência correta encontrada é 
a) 2, 4, 3, 1. b) 2, 5, 1, 3. c) 4, 6, 5, 2. 
d) 6, 4, 5, 1. e) 6, 5, 3, 2. 
 
7. (Upe 2015) A imagem a seguir indica a sequência de uma 
simulação computacional sobre a análise de uma propriedade física 
exibida por um fármaco. 
 
Entre os fármacos indicados abaixo, qual(is) exibe(m) resposta 
similar ao observado nessa simulação? 
 
 
 
a) Captopril 
b) Ibuprofeno 
c) Paracetamol 
d) Captopril e ibuprofeno 
e) Todos os fármacos apresentados 
 
8. (Ufrgs 2015) O fulvinol, cuja estrutura é mostrada abaixo, foi 
isolado de uma esponja marinha presente na costa da Espanha. 
 
 
I. É um hidrocarboneto acíclico insaturado. 
II. Apresenta ligações duplastrans e cis. 
III. Apresenta 4 carbonos com geometria linear. 
 
Quais estão corretas? 
a) Apenas I. 
b) Apenas II. 
c) Apenas III. 
d) Apenas II e III. 
e) I, II e III. 
 
9. (Uece 2014) O ibuprofeno e ́ um fa ́rmaco do grupo dos anti- inflamato ́rios 
na ̃o esteroides, que funciona como analge ́sico e antipire ́tico; e ́ utilizado 
frequentemente para o ali ́vio sintoma ́tico de dor de cabec ̧a, dor dentária, dor 
muscular, moléstias da menstruac ̧ão, febre e dor pós-cirúrgica. 
Comercialmente é vendido como Advil. 
 
Com relac ̧ão à estrutura do ibuprofeno, assinale a afirmação correta. 
 
a) Devido à ausência de carbono assimétrico, a molécula desse composto 
na ̃o apresenta isomeria o ́ptica. 
b) Sua mole ́cula apresenta dois iso ̂meros ópticos, com propriedades fi ́sicas 
diferentes, exceto o desvio da luz polarizada, de mesma intensidade e 
direc ̧ão. 
c) O carbono vizinho ao grupo – COOH é assimétrico. 
d) Os dois enantio ̂meros desse composto apresentam as mesmas atividades 
fisiolo ́gicas. 
!&
Prof. Ricardo Calçada 
 2 
2. (Ufsc 2014) Polícia apreende 33 mil comprimidos de ecstasy em 
Florianópolis. Após a prisão do chefe do grupo, policiais descobriram o 
laboratório onde as drogas eram produzidas. Os comprimidos de 
ecstasy seriam vendidos na Europa. 
Disponível em: 
<http://diariocatarinense.clicrbs.com.br/sc/policia/noticia/2013/08/opera
cao-apreende-mais-de-3-mil-comprimidos-de-ecstasy-no-pantanal-em-
florianopolis-4225481.html> Acesso em: 21 ago. 2013. 
 
O ecstasy ou metilenodioximetanfetamina (MDMA) é uma droga 
sintética produzida em laboratórios clandestinos a partir de uma 
substância denominada safrol, extraída do sassafrás, planta utilizada 
no Brasil como aromatizante em aguardentes. A droga provoca 
alterações na percepção do tempo, diminuição da sensação de medo, 
ataques de pânico, psicoses e alucinações visuais. Causa também 
aumento da frequência cardíaca, da pressão arterial, boca seca, 
náusea, sudorese e euforia. A utilização prolongada diminui os níveis 
de serotonina (hormônio que regula a atividade sexual, o humor e o 
sono) no organismo. 
 
A seguir, estão apresentadas as fórmulas estruturais do safrol e do 
MDMA: 
 
 
 
Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-
40421999000500019&script=sci_arttext> 
Acesso em: 25 ago. 2013. 
 
Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 
01) A molécula de MDMA apresenta um carbono assimétrico. 
02) As ligações químicas das moléculas do safrol e do MDMA 
possuem caráter iônico. 
04) A fórmula molecular do safrol é C10H10O2. 
08) A molécula de MDMA apresenta as funções orgânicas éster e 
amida. 
16) As moléculas de safrol e de MDMA apresentam isomeria espacial. 
32) A molécula de safrol apresenta isomeria geométrica. 
64) A mólecula de MDMA apresenta um par de enantiômeros. 
 
3. (Uece 2014) O ibuprofeno é um fármaco do grupo dos anti-
inflamatórios não esteroides, que funciona como analgésico e 
antipirético; é utilizado frequentemente para o alívio sintomático de dor 
de cabeça, dor dentária, dor muscular, moléstias da menstruação, 
febre e dor pós-cirúrgica. Comercialmente é vendido como Advil. 
 
 
 
Com relação à estrutura do ibuprofeno, assinale a afirmação correta. 
a) Devido à ausência de carbono assimétrico, a molécula desse 
composto não apresenta isomeria óptica. 
b) Sua molécula apresenta dois isômeros ópticos, com propriedades 
físicas diferentes, exceto o desvio da luz polarizada, de mesma 
intensidade e direção. 
c) O carbono vizinho ao grupo – COOH é assimétrico. 
d) Os dois enantiômeros desse composto apresentam as mesmas 
atividades fisiológicas. 
 
4. (Uem-pas 2014) A sibutramina é um medicamento utilizado no 
tratamento da obesidade. Seu uso é proibido na Europa e nos Estados 
Unidos, pois estudos indicaram um maior risco de doenças cardíacas 
em pacientes tratados com esse medicamento. No entanto, a Agência 
Nacional de Vigilância Sanitária decidiu manter no Brasil o comércio de 
medicamentos que contenham a substância sibutramina. Com base na 
estrutura química da sibutramina, representada abaixo, assinale a(s) 
alternativa(s) correta(s). 
 
 
01) A sibutramina é uma amina terciária. 
02) Tanto a estrutura A quanto a estrutura B possuem dois carbonos 
assimétricos. 
04) As moléculas A e B são isômeros ópticos do tipo enantiômeros. 
08) Considerando que a estrutura A desvia o plano da luz polarizada 
no sentido horário, a estrutura B desvia o plano da luz polarizada 
no sentido anti-horário. 
16) Uma solução contendo a mesma concentração dos compostos A e 
B é considerada opticamente ativa. 
 
5. (Ime 2011) Observe as estruturas abaixo e analise as afirmativas 
feitas sobre elas. 
 
 
 
1 — As estruturas (I) e (IV) representam isômeros constitucionais. 
2 — As estruturas (I) e (III) representam um par de enantiômeros. 
3 — Existem quatro estereoisômeros que têm a fórmula estrutural 
condensada (II). 
4 — Os compostos (V) e (VII) apresentam pontos de fusão idênticos. 
5 — As estruturas (VIII) e (IX) representam um par de 
diastereoisômeros. 
6 — Todos os compostos (V) a (X) apresentam atividade óptica. 
7 — As estruturas (VIII) e (X) são representações do mesmo 
composto. 
 
Podemos concluir que são verdadeiras as afirmativas: 
a) 1, 3 e 5 
b) 2, 5 e 6 
c) 1, 4 e 7 
d) 3, 4 e 5 
e) 3, 6 e 7 
 
 
 
 
 
cis-but-2-eno trans-but-2-eno
R-2-clorobutano S-2-clorobutano,