Aula estereoquimica 2

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Estereoquímica:
Arranjo dos átomos no espaço
(Aula 2)
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
INSTITUTO DE QUÍMICA
Departamento de Química Orgânica
Profa. Elisangela F. Boffo
Salvador-BA
2010
 
2
As estruturas seguintes são moléculas idênticas 
ou um par de enantiômeros?
S R
As duas estruturas são um par de enantiômeros.
Nomeando a partir da Projeção de Fischer
1) Classifique os grupos (ou átomos) que estão ligados ao
carbono assimétrico.
(R)-3-cloro-hexano
3
2) Desenhe uma seta do grupo com maior prioridade para o
grupo com a próxima maior prioridade
(S)-3-cloro-hexano
3) Se o grupo com menor prioridade estiver na ligação horizontal, a
nomeação será oposta à direção da seta.
(R)-2-butanol
4
(S)-2-butanol
4. A seta pode ir do grupo 1 ao 2, passando pelo grupo 4,
mas nunca pelo grupo 3.
(S)-ácido lático
5
(R)-ácido lático
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Atividade ótica
Enantiômeros têm as mesmas propriedades físicas.
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Uma das propriedades que não é igual para os enantiômeros é
a maneira com que eles interagem com a luz polarizada.
O que é luz polarizada?
A luz polarizada oscila somente em um único plano.
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Quando a luz polarizada atravessa uma solução de moléculas
aquirais, a luz emerge da solução com seu plano de polarização
inalterado.
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Quando a luz polarizada atravessa uma solução de moléculas
quirais, a luz emerge da solução com seu plano de polarização
modificado.
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Substância oticamente ativa que gira o plano de polarização no
sentido horário: dextrorrotatória ou (+) (Latim, dexter, direito).
Substância oticamente ativa que gira o plano de polarização no
sentido anti-horário: levorrotatória ou (-) (Latim, laevus, esquerda).
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O grau que uma substância oticamente ativa gira o plano de 
polarização pode ser medido pelo polarímetro.
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O polarímetro de Biot (1812).
Um polarímetro moderno.
Um polarímetro mede o grau de rotação ótica de uma substância:
T: temperatura (°C)
: comprimento de onda
: rotação observada (graus)
l: comprimento do tubo (decímetros) 
c: concentração (g/mL)
[ ] rotationspecificT =
rotação específica 
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Uma molécula quiral ter configuração R ou S não diz em que
direção a substância gira o plano de polarização.
Algumas substâncias de configuração R giram o plano para a
direita (+) e outras giram para a esquerda (-).
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Uma mistura de quantidades iguais de dois enantiômeros: 
mistura racêmica ou racemato.
Pureza ótica e excesso enantiomérico
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(S)-2-bromobutano
Rotação específica observada: determina se uma amostra é
constituída de um único enantiômero ou de uma mistura de
enantiômeros.
Amostra enantiomericamente pura de (S)-(+)-2-bromobutano:
rotação específica observada de + 23,1 °:
Rotação específica: + 23,1 °
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Se uma amostra de 2-bromobutano tiver rotação específica
observada de 0 °: a amostra é uma mistura racêmica.
Se a rotação específica observada for positiva, mas menor que +
23,1 °: uma mistura de enantiômeros, contendo mais do
enantiômero com configuração S que aquele com configuração R.
Pela rotação específica observada podemos calcular a pureza ótica 
de uma mistura:
pureza ótica = 
rotação específica observada
rotação específica do enantiômero puro
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Se uma amostra de 2-bromobutano tem rotação específica
observada de + 9,2 °:
pureza ótica = 
+ 9,2 °
+ 23,1 °
= 0,40
Ela é 40 % oticamente pura: 40 % da mistura consiste em um
excesso de um único enantiômero.
excesso 
enantiomérico = 
excesso de um único enantiômero
mistura
20
x 100 %
Rotação específica observada positiva: a solução contém um
excesso de (S)-(+)-2-bromobutano.
Excesso enantiomérico: quanto de (S)-(+)-2-bromobutano está
em excesso na amostra.
40
100
= 40 %
excesso 
enantiomérico = 
Se a mistura tem um excesso enantiomérico de 40 %:
40% é excesso do enantiômero S;
60 % é mistura racêmica (30 % do enantiômero S e
30 % do enantiômero R)
Portanto, 70 % do enantiômero S.
Isômeros com mais de um cabono quiral:
máximo de 2n estereoisômeros poderá ser obtido
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Sabendo quantos C assimétricos a substância tem, pode-se
calcular o número máximo de estereoisômeros.
Uma substância pode ter no máximo de 2n estereoisômeros. 
n = número de Cs assimétricos
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Desenhe a fórmula em perspectiva para o (2S,3R)-3-cloro-2-pentanol
1) Desenhe a substância ignorando a configuração dos Cs
assimétricos.
2) Desenhe as ligações em torno dos Cs assimétricos.
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3) Para cada um dos Cs assimétricos, coloque o grupo com menor
prioridade na cunha tracejada.
4) Para cada um dos Cs assimétricos, coloque o grupo com maior
prioridade na ligação cuja seta aponta no sentido horário
(configuração R) ou anti-horário (configuração S) para o grupo
com a prioridade seguinte.
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5) Coloque os substituintes nas últimas ligações disponíveis.
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Os quatro estereoisômeros constituem dois pares de enantiômeros:
Estereoisômeros 1 e 2: Enantiômeros.
Estereoisômeros 3 e 4: Enantiômeros.
Estereoisômeros 1 e 3: Diastereisômeros.
Estereoisômeros 1 e 4: Diastereisômeros.
Estereoisômeros 2 e 3: Diastereisômeros.
Estereoisômeros 2 e 4: Diastereisômeros.
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Identificação de Cs Assimétricos em 
Substâncias Cíclicas
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1-bromo-2-metilciclopentano
par de enantiômeros par de enantiômeros
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1-bromo-3-metilciclobutano
30
1-bromo-3-metilciclo-hexano
31
1-bromo-4-metilciclo-hexano