Química Orgânica

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Isomeria Espacial
1
isômeros
isômeros constitucionais estereoisômeros
isômeros geométricos
cis-trans
Isômeros que contêm 
centro quirais
Isômeros
Compostos diferentes com a mesma 
fórmula molecular
isômeros de função
isômeros de cadeia
isômeros de posição
tautomeria
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Estereocentro 
O estereocentro também é chamado de 
centro estereogênico.
é um átomo no qual a troca interna de dois grupos, 
produz um estereoisômero.
3
Substâncias Cíclicas apresentam
isomeria geométrica relativa – cis/trans
Para definir se uma substância cíclica é cis ou trans deve-se primeiro 
imaginar que todos os átomos do anel estão definindo um plano. Em 
seguida deve-se atribuir a prioridade de cada substituinte do anel e 
defini-se então se a relação entre eles é cis ou trans.
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Estabilidade Relativa entre Isômeros
Geométricos de Substâncias Cíclicas.
cis-1,2-dimetilciclopropano trans-1,2-dimetilciclopropano
5
Mais exemplos de isomeria geométrica em
Substâncias Cíclicas.
um grupo metila 
na axial, outro na 
equatorial
um grupo metila 
na axial, outro na 
equatorial
(ambos os grupos metila para cima)
cis-1,4-dimetilciclohexano
ambos os grupos metila 
na axial, conformação 
cadeira menos estável
ambos os grupos metila na 
equatorial, conformação 
cadeira mais estável
(um grupo metila para cima, outro para baixo)
trans-1,4-dimetilciclohexano
6
Voltando à Reação de Halogenação 
Radicalar de Alcanos
A aproximação do Bromo pode se dar por qualquer um dos 
lobos do orbital p puro.
7
Estereoquímica em compostos com Carbono sp3.
Compostos Quirais têm 
imagem especular 
não sobreponível
Compostos não Quirais 
têm imagem especular 
sobreponível 8
Carbono sp3 que tem ligado a si 
4 grupos substituintes diferentes 
são quirais ou assimétricos
Enantiômeros
são moléculas com imagem espelhada (especular) não sobreponível.
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Notação D/L em projeções de Fischer
Está baseada na configuração absoluta do gliceraldeído
Projeções de Fischer
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Nomeando a partir de Fórmulas em Perspectiva
(Sistema de Notação R e S de Cahn-Ingold-Prelog)
Regra 1: Considere o número atômico dos átomos diretamente ligados ao carbono
sp3 quiral e atribua prioridade maior ao que tiver maior número atômico e assim por
diante até que os quatro substituintes tenham a si atribuida a sua prioridade. Se os
átomos diretamente ligados ao carbono sp3 assimétrico tiverem o mesmo número
atômico, considere os átomos ligados à este, o que tiver maior número atômico terá
maior prioridade.
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Regra 2: Sem romper ou formar novas ligações, posicione o grupo de
prioridade 4 para trás do plano do papel.
Regra 3: Verifique em que sentido (horário ou anti-horário) se dá a
contagem das prioridades atribuídas, desconsiderando o de prioridade 4.
Se a contagem for no sentido horário a configuração absoluta é R. Se a
contágem for no sentido anti-horário a configuração absoluta é S
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Regra 4: Ligações mútiplas (duplas e triplas), são tratadas como várias
ligações simples entre estes átomo (C=C equivale a 2 C-C).
Regra 5: Quando houver isótopos ligados ao mesmo carbono sp3
assimétrico, o de maior massa tem maior prioridade.
Configuração R
Configuração R
Limoneno
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Sistema de prioridades também é usado para determinar a 
estereoquímica absoluta de alcenos.
Analisar individualmente cada 
carbono da ligação dupla
Estabelecer prioridades para 
os dois grupos de cada 
carbono da ligação dupla
Imaginar um plano que 
coincide com a ligação dupla.
Z = mesma prioridade 
mesmo lado
E = mesma prioridade 
lados contrários 14
Compostos Aquirais não 
desviam o plano da luz 
polarizada. Eles são 
opticamente inativos.
Se α 0 (horário) é o enantiômero dextrógiro (d) ou (+)
Esta designação não tem correlação com a atribuição R e S.
Compostos Quirais são opticamente ativos, ou seja, desviam 
o plano da luz polarizada.
15
16
Enantiômeros possuem 
propriedades químicas e físicas 
idênticas, com exceção do desvio 
da luz linearmente polarizada.
Mistura racêmica (racemato) é 
uma amostra que contém 
quantidades iguais dos dois 
enantiômeros.
Enantiômeros são estereoisômeros de imagem especular 
que não podem ser sobrepostos, contém um ou mais 
carbonos assimétricos
17
Os enantiômeros, seus aromas e sabores
18
Como obter apenas uma das formas enantioméricas
(Resolução Quiral)
19
Fujima, Y.; Ikunaka, M.; Inoue, T.; Matsumoto, J. Org. Process Res. Dev. 2006, 10 905
duloxetina
Cymbalta® (Lilly)
Como obter apenas uma das formas enantioméricas
(Resolução Quiral)
20
Resolução Quiral Enzimática
21
Prêmio Nobel 2001: for their work on 
chirally catalysed hydrogenation reactions.
P
Rh
P
Ph
Ph
H3CO
OCH3
BF4
P
Ph
H3CO
H3C
(R)-CAMP ((R,R)-DIPAMP)Rh(cod)BF4
CO2H
NHAc
H3CO
AcO
CO2H
NHAc
H3CO
AcO
CO2H
NH2
HO
HO
H3O
+
RhLn*
H2
L-DOPA100%; 95% ee
Processo Monsanto para L-DOPA
W. S. Knowles
22
R. Noyori
Prêmio Nobel 2001: for their work on 
chirally catalysed hydrogenation reactions.
23
HO OH
HO CO2Et
CO2EtHO
HO
Ti(OiPr)4 ; (+)-DET
t-Bu00H
(R)-Glicidol
>95% ee
 (+)-DET
Prêmio Nobel 2001: for his work on 
chirally catalysed oxidation reactions.
24
K. B. Sharpless
Prêmio Nobel de Química 2021: for the development of 
asymmetric organocatalysis.
25
Benjamin List
List, B.; Lerner, R. A.; Barbas, C. F., 
J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 2395.
Adição Aldólica
Prêmio Nobel de Química 2021: for the development of 
asymmetric organocatalysis.
26
David 
MacMillan
Ahrendt, K. A.; Borths, C. J.; MacMillan, D. W. C., 
J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 4243.
Reação de Diels-Alder
Cicloadição [4+2]
O número de possíveis estereoisômeros será de 2n, 
no qual “n” é o número de carbonos assimétricos.
Os estereoisômeros com mais de um carbono assimétrico.
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Relação entre enantiômeros e diastereoisômeros.
enantiômeros
enantiômeros
d
ia
st
e
re
o
is
ô
m
er
o
s
(2R,3R) [α]D -9,5° (2S,3S) [α]D +9,5°
(2R,3S) [α]D + 17,8° (2S,3R) [α]D -17,8°
d
ia
st
e
re
o
is
ô
m
er
o
s
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Enantiômeros e Diastereoisômeros.
Enantiômeros
Isômeros com um ou mais carbonos quirais 
Imagens espelhadas que não se sobrepõem
Propriedades químicas e físicas idênticas 
(exceto desvio da luz linearmente polarizada)
Não podem ser separados em ambientes aquirais.
Diastereoisômeros
Isômeros com dois ou mais carbonos quirais, 
isômeros geométricos (cis/trans ou E/Z)
Não são imagens espelhadas.
Podem ter propriedades químicas e físicas diferentes
Podem ser separados em ambientes aquirais
(destilação, recristalização, cromatografia)
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Representação de Fisher para substâncias com mais de um 
carbono assimétrico.
30
Lado direito
Representação de Fisher para D-açúcares de 3 a 6 carbonos.
31
Compostos Meso
São moléculas aquirais e, consequentemente, 
opticamente inativas
Têm dois ou mais carbonos assimétricos e um plano de simetria.
32
Mais exemplos de compostos meso
33
Discriminação de enantiômeros por 
moléculas biológicas
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A mudança de configuração pode levar ao comprometimento 
de algumas interações intermoleculares.
Fatores Estereoquímicos
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Enantiômeros são substâncias diferentes com 
propriedades farmacológicas diferentes
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(R)–Talidomida
Sedativa, tratamento de lepra e câncer
(S)–Talidomida
Teratogênica
Má formação fetal em milhares 
de crianças nascidas no final dos 
anos 1950 e início dos anos 1960
Importância do estudo de todas as propriedades 
farmacológicas de ambos enantiômeros
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