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Universidade Estadual de Maringá Centro de Ciências Exatas Departamento de Química Profa. Ms. Sabrina A. Almeida Batista Estereoquímica Isomerismo molecular • Homômeros são a mesma molécula. Têm fórmulas moleculares iguais e mesmo arranjo dos átomos. • Isômeros são moléculas diferentes. Têm fórmulas moleculares iguais e diferentes arranjos dos átomos. Estereoquímica → estuda a geometria espacial das moléculas Importância: nas propriedades físicas das moléculas, no curso e no mecanismo de reações, na espectroscopia, etc. Diastereoisômeros: São estereoisômeros que não são imagens especular uns dos outros. Isômeros E–Z Enân1omeros ocorrem apenas com compostos cujas moléculas são quirais. Testes de Quiralidade (Plano de Simetria) • Uma molécula não será quiral (aquiral) se apresentar um plano de simetria. • Um plano de simetria (plano especular) é definido como um plano imaginário que corta uma molécula de maneira que duas metades da molécula sejam uma imagem especular da outra. Rotação Específica O número de graus que o plano de polarização é girado quando a luz passa através da solução de um enântiomero depende do comprimeto do tubo e da concentração do enântiomero. Para colocar as rotações medidas em uma base padrão calculamos a rotação específica [α]. [α]=α/c.l Onde [α] = rotação específica α = rotação observada c = concentração da solução por mL de solução (ou densidade em g/mL para líquidos puros. l = comprimento do tubo em decímetros (1dm = 10cm) [α]25D = + 3,12º Luz = linha D de uma lâmpada de sódio (λ=598,6nm) Temperatura de 25ºC foi mantida. 1) Uma amostra de 1,5 gramas de coniina, extrato tóxico do veneno da cicuta, foi dissolvido em 10 mL de etanol e colocada em uma cela de 5,0 cm. A rotação, para a linha D de sódio foi de +1,20. Calcular a rotação específica, [α]D, para a coniina. 2) Ácido cólico é o maior esteróide encontrado na bile. Quando 3,0 gramas do ácido cólico foram dissolvidos em 5,0 mL de álcool e medidas em uma cela de 1,0 cm de caminho ótico, observou-se uma rotação específica de + 2,22o . Calcule [α]D para o ácido cólico. 3) Polarímetro mede a rotação ótica de substâncias quirais com sensibilidade de até 0,001o. Este fato é importante para determinação da rotação ótica para compostos com pequena quantidade de amostra. Ecdisona, por exemplo, é um hormônio de um inseto que controla o desaparecimento da mariposa do bicho da seda. Quando 7,0 gramas de ecdisona foram dissolvidos em 1,0 mL de clorofórmio e a solução colocada em uma cela de 2,0 cm de caminho ótico, a rotação observada foi de + 0,087o. Calcular [α]D para a ecdisona. EXERCÍCIOS Uma mistura racêmica não apresenta rotação da luz plano-‐polarizada. Formas racêmicas e Excesso Enân=omerico Uma amostra de uma substância op1camente a1va que consiste em um único enân1omero é chamada enan1omericamente pura ou com um excesso enan1omérico (ee) de 100%. % ee = mols de um enân1omero – mols do outro enân1omero x100 total de mols de ambos os enân1omeros % ee = rotação específica observada x100 rotação específica do enân1omero puro Moléculas com mais de um Estereocentro Muitas moléculas orgânicas contêm mais de um estereocentro. O número total de estereoisômeros não irá exceder 2n, onde n é igual ao número de estereocentros tetraédricos. § Se um composto tem mais de um centro estereogênico, analisamos cada centro separadamente e decidimos se é (R) ou (S). § 2n-1 pares de enantiômeros. colesterol 2 centros estereogênicos (n = 2): 22 = 4 diastereoisômeros 22-1 = 2 pares de enantiômeros * apresenta 2C assimétricos Projeções de Fischer Podemos representar estruturas para moléculas quirais com fórmulas bidimensionais chamadas fórmulas de projeção de Fischer. A D B C = A C BD = C A D CB 1. Para cada um dos seguintes pares de estruturas, identifique as moléculas como enantiômeros, diastereoisômeros ou idênticas. Especifique a configuração de cada centro quiral, usando o sistema R-S. 2. Prediga o número de enantiômeros possíveis para cada uma das moléculas abaixo. 3. Indique todas as configurações de estereoquímica (E,Z ou R,S) da streptimidona. Quantos enantiômeros? Quantos estereoisômeros? Resolução de uma Mistura Racêmica (R)-ácido (S)-ácido enantiômeros (S)-base (R,S)-sal (S,S)-sal diastereoisômeros (R,S)-sal (S,S)-sal HCl HCl (S)-baseH+ + (R)-ácido (S)-baseH+ + (S)-ácido Discriminação de Enantiômeros por Moléculas Biológicas
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