FQO Aula 6 Carlos Kleber

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Estereoquímica: moléculas quirais
• Isômeros: compostos diferentes com mesma
fórmula molecular
• Isômeros constitucionais = átomos
conectados em diferente ordem,
conectividade diferenteconectividade diferente
• Exemplos:
C4H10
butano isobutano
C2H6O OH O
etanol éter metílico
• Esteroisômeros: não são isômeros
constitucionais, diferem somente no arranjo
dos átomos no espaço
• Exemplo:
C2H2Cl2
Cl H
HCl
Cl H
ClH
cis-1,2-dicloroetano trans-1,2-dicloroetano
⇒ Subdivisões:
• Enantiômeros: do grego opostos, isômeros
cujas moléculas são imagens especulares não
sobreponíveissobreponíveis
• Diastereômeros: isômeros cujas moléculas não
são imagens especulares (não necessariamente
cis-trans)
Me
H
Me
H
cis-1,2-dimetilciclopentano
C7H14
Me
H
Me
H
estereoisômeros
(diastereômeros)
Exemplo:
Me
H
H
Me
trans-1,2-dimetilciclopentano
C7H14
H
Me
Me
H
não são imagens
especulares
enantiômeros
Divisão clássica
ISÔMEROS
ISÔMEROS 
CONSTITUCIONAIS
ESTEREOISÔMEROS
CONSTITUCIONAIS
ENANTIÔMEROS DIASTEREÔMEROS
CONFIGURACIONAIS
CIS/TRANS
Enantiômeros e moléculas quirais
• Enantiômeros só ocorrem em moléculas quirais
• Molécula quiral = aquela que não é igual a sua
imagem especular
• A molécula quiral e sua imagem especular são
enantiômeras
• Quiral = termo grego que significa mão
• Moléculas de enantiômeros estão relacionadas
assim como a mão esquerda e a direita: a
imagem de uma = outra, mas não se sobrepõem
• Molécula aquiral = sobreponível com sua
imagem
• Exemplos: meias = aquirais
luvas = quirais
CH3CHCH2CH3
OH
2-butanol
C* = carbono quiral
*
Molécula quiral
(par de enantiômeros)
espelho
C
CH2
HHO
CH3
CH3
I
C
CH2
H OH
H3C
CH3
II
Imagens especulares
não sobreponíveis
espelho
C
CH2
HHO
CH3
CH3
I
C
CH2
H OH
H3C
CH3
II
• No C2, a mudança de 2 grupos dá origem ao outro
enantiômero
• C2 = estereocentro ou C estereogênico (nem
sempre sp3)
• Enantiômeros não se interconvertem
espontaneamente (ligações têm que ser quebradas)
AA
B
A = B?
A ≠ B (enantiômeros)
Não possuem plano de simetria
C = D (substância aquiral)
Possui plano de simetria
Importância biológica da 
quiralidade
Importância biológica da 
quiralidade
⇒ Exemplos de quiralidade:
• Corpo humano (coração à esquerda e fígado à
direita)
• A maioria das pessoas são destras• A maioria das pessoas são destras
• Conchas helicoidais
• Parafusos espiralados
• Plantas trepadeiras
• Aminoácidos naturais
• Todo DNA natural vira para a direita
• Moléculas quirais podem ter funções
específicas:
C
R
H
H N
-O2CC
R
H
NH
CO2-
H3NNH3
• Limoneno: 1 isômero = odor de laranja
enantiômero = odor de limão
R-(+)-limoneno S-(-)-limoneno
• Talidomida: 1 isômero = combate enjôo
em grávidas
enantiômero = teratogênico
R-(+)-limoneno S-(-)-limoneno
Planos de simetria
• Dividem a molécula em 2 partes que são
imagens especulares
• Exemplo:
Cl Cl
• Todas as moléculas com centro de simetria são
aquirais
C
Cl
H3C CH3
H
molécula aquiral
C
Cl
H3C C2H5
H
molécula quiral
• Outros exemplos:
C
CO2H
HH
CH3
ácido propanóico
C
CO2H
OHH
CH3
ácido láticoácido propanóico
(aquiral)
ácido lático
(quiral)
CH3H CH3H
O
aquiral quiral
Configuração e Conformação
• Configuração ≠ → moléculas diferentes
• Conformações ≠´s da mesma molécula
(rotação de ligações)
Enantiômeros e diasterômeros
• Enantiômeros: inversão dos dois centros
• Diasterômeros: só um é invertido
Enantiômeros e diasterômeros
diastereômeros
Não possui diastereômeros,
apenas enantiômero
Nomenclatura de enantiômeros: 
sistema R-S
• Desenvolvida por Cahn, Ingold e Prelog
• Enantiômeros do 2-butanol:
HO
CH3
OH
H3C
espelho
C
CH2
HHO
CH3
CH3
I
C
CH2
H OH
H3C
CH3
II
Configurações opostas 
em C2
R = rectus (direita) e S = sinister (esquerda)
Procedimento
1. Atribuição de prioridades ou preferências:
Prioridade 1 para átomo com maior massa
Prioridade 4 para átomo com menor massa
C
CH2
HHO
CH3
CH3
(1)
(2 ou 3)
(4)
(2 ou 3)
2. A prioridade é atribuída no 1º ponto de
diferença, quando 2 átomos possuem mesma
massa:
CH3
(3)
C
CH2
HHO
CH3
CH3
(1) (4)
(2)
(C,H,H) > (H,H,H)
3. Girar a fórmula para que o átomo com
prioridade 4 fique para trás:
CH3
(3)
H(3)
(4)
C
CH2
HHO
CH3
CH3
(1) (4)
(2)
C
CH2
OHH3C
H
CH3
(1)
(2)
• Traçar um caminho de 1 p/ 2 e 2 p/ 3:
C
OHH3C
H(3)
(4)
(1) (R)-2-butanol
• Se a direção for horária → enantiômero R
• Se a direção for anti-horária → enantiômero S
CH2
CH3
(2)
4. Grupos contendo ligações duplas ou triplas são
como átomos duplicados ou triplicados:
CH CH2 > (CH3)2CH
H H H H
C C H > 
H H
C C
C,H,H
C C H 
H H
C H
H,H,H
C
Br
ClH
CH3
C
H
Br CH3
Cl
Exercício:
Br
A
H
B
A = ou ≠ B ?
• Método da rotação:
Br CH3
Cl
rotação CH H
Cl
rotação ClH
CH3
C
H
Br CH3
B
rotação
C
Br
CH3 H
B
rotação C
Br
ClH
A
⇒ B = A
• Método da troca:
C
H
Br CH3
Cl
troca de Cl
e CH3
C
H
Br Cl
CH3
troca de Br
e H
C
Br
ClH
CH3
H
B
H Br
A
1 troca = enantiômero
2 trocas = mesmo composto
⇒ B = A
• Método R-S:
H Cl
H3C
Cl CH3
H(2) (3)
(4)
C
Br
H Cl girando a 
molécula
C
Br
Cl CH3
H para trás
(1)
(2)
(R)
Exercícios
1. Quais dos seguintes objetos são quirais:
a) Chave de fenda; b) parafuso; c) sapato; d)
martelo
2. Iguais ou diferentes?
C
CH2
CNH
OH
CH3
C
HHO
CH2CH3
CN
3. Atribua configuração R ou S para os centros 
quirais das moléculas abaixo:
CH3 OH NH
C
CH3
CO2HBr
H C
OH
H3C H
CO2H C
H CH3
NH2
CN
4. Atribua configuração R ou S para os centros
quirais das moléculas abaixo. Quais são
enantiômeros e quais são diastereômeros?
CH3H
Br
BrH
CH3
HBr
CH3
CHBr
H
C
C
CH3H
H OH
H3C
C
C
BrH
H3C H
HO
C
C
HBr
H CH3
HO
C
C
CH3Br
H3C OH
H