Estereoisomeria Óptica e Atividade Biológica

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ESTEREOQUÍMICA
Isomeria Óptica
Substâncias opticamente ativas são aquelas que têm a propriedade de girar o plano de vibração da luz. 
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São classificadas em:
dextrógiras: giram o plano de vibração da luz
 polarizada para a direita (+) (d) 
levógiras: giram o plano de vibração da luz
 polarizada para a esquerda (-) (l)
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No inicio da química orgânica a nomenclatura dos compostos era baseada 
nessa propriedade, sendo que os compostos levógiros giravam o plano de polarização para a esquerda (anti-horária) e os dextrógiros para a direita
(horária). 
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O ângulo do giro em determinada temperatura, concentração e solvente também são dados importantes até hoje (medida da pureza por meio de um aparelho conhecido por Polarímetro).
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Rotação específica []: é a rotação produzida em uma luz plano-polarizada por 1g de substância em 1 mL de solução em um tubo de 1 de comprimento.
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A atividade óptica de uma substância relaciona-se com a sua assimetria molecular, 
originando os isômeros ópticos, conhecidos por enantiômeros.
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Estereoisômero: é quando os átomos constituintes de uma molécula se ligam da mesma maneira (mesma ordem de ligação), mas possuem diferentes arranjos espaciais, fornecendo compostos diferentes.
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Tipos de Estereoisômeros:
●Enantiômeros
● Diastereômeros
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Enantiômeros: são compostos que guardam entre si uma relação objeto-imagem 
(um é a imagem especular do outro) não sobreponíveis.
 Possuem propriedades físicas e químicas iguais, a não ser a direção do desvio da luz polarizada. Contudo, as suas propriedades fisiológicas são diferentes.
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Diastereômeros: são estereoisômeros cujas 
moléculas não são imagens especulares umas 
das outras, existentes em compostos que 
apresentam mais de um carbono assimétrico. 
Possuem propriedades físicas diferentes
 (PE, PF, d, solubilidade, []D).
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A atividade de fármacos também depende da quiralidade: a talidomida, por exemplo, causou a má formação de milhares de fetos, quando administrada, na década de 1960, a várias gestantes. 
Descobriu-se que apenas um dos enantiômeros, entretanto, 
causava a má formação congênita, enquanto que o outro não era prejudicial.
http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/exemplar23.html
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Os estereoisômeros podem apresentar atividades biológicas diferentes: 
um deles pode ser muito ativo, e o outro inativo ou fracamente ativo. 
As ilustrações abaixo mostram como a orientação espacial de uma
molécula é importante na interação com o seu receptor biológico. 
Neste caso, somente o primeiro enantiômero possui a configuração 
correta para o receptor: quando os grupos A estão em trans a molécula 
não "encaixa“ com o sítio receptor. 
http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/exemplar23.html
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Neste caso, o grupo C do segundo enantiômero está em uma posição 
desfavorável à interação com o receptor. 
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Dos vinte aminoácidos, 19 encontram-se na forma L. 
A Glicina é o único aminoácido que não é quiral.
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Classificação dos Aminoácidos
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Isomeria Óptica na presença de Um Átomo de Carbono Quiral.
Carbono Quiral (carbonoassimétrico) [C*]: 
é aquele ligado a quatro substituintes diferentes.
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Mistura Racêmica: 
é uma mistura que contém quantidade eqüimolar de dois enantiômeros, sendo, 
que neste caso, não ocorre desvio 
da luz polarizada. 
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Prioridade de grupo e nomenclatura R/S.
R: do latim – rectus = direita
S: do latim – sinister = esquerda
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Dados dois enantiômeros:
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teremos o mesmo nome para os dois: 
butan-2-ol, então devemos ter uma maneira
 de diferenciá-los.
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R. S. Cahn, C.K. Ingold e V. Prelog, por volta 
de 1964-6, imaginaram um sistema de 
nomenclatura para resolvesse problema. 
Esse sistema é denominado R-S e é amplamente
 empregado. 
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As designações R e S são dadas de acordo 
com regras bem determinadas:
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1.Cada grupo ligado a um carbono quiral recebe um 
número de prioridade de 1 a 4. 
A prioridade é definida pelo número atômico
 do átomo que está diretamente ligado ao carbono 
quiral. O átomo de número atômico mais elevado 
leva a prioridade 1. 	
2. Quando não podemos definir imediatamente a 
prioridade do carbono devemos verificar os átomos 
que estão ligados na seqüência ligados a ele.
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3. Agora devemos girar a molécula de modo que
 o grupo de menor prioridade fique atrás:
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Assim, esse enantiômero do 
2-butanol será denominado R-butan-2-ol ou 
ainda levando-se em 
consideração o desvio da luz polarizada pela 
substância R-(-)-butan-2-ol. 
Tente verificar que o outro enantiômero do 
2-butanol é
 o S (a prioridade fará com que determinemos
 o sentido como anti-horário). 
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4. Se houver isótopos, o isótopo de maior massa 
atômica, ficará com a prioridade maior.
A denominação R,S-butan-2-ol ou ()-2-butan-2-ol 
indica a mistura racêmica (mistura equimolar dos enantiômeros). 
Outro ponto muito importante é que a nomenclatura
 R-S não prevê o desvio da luz polarizada para a 
direita ou para a esquerda, havendo compostos 
designados R destrógiros e levógiros e compostos designados S destrógirose levógiros. 
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O desvio da luz polarizada se dá pelos grupos em volta do átomo de carbono quiral e esse desvio nem sempre segue a ordem de 
prioridade pelo número atômico na qual é baseada a denominação R-S.