Aula 5 - Estereoquímica

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GQI - 135 Química Orgânica 
Prof. Wilder Douglas Santiago
Estereoquímica
Aspectos tridimensionais das moléculas
ISÔMEROS
ISÔMEROS CONSTITUCIONAIS ESTEREOISÔMEROS
ISÔMEROS cis/trans ou E/Z ISÔMEROS QUE CONTÉM 
CENTROS QUIRAIS
Compostos diferentes com a mesma fórmula molecular denominam-se
isômeros.
Isômeros constitucionais: diferem devido à diferente ligação dos seus
átomos.
Moléculas diferentes tanto em suas propriedades físicas como
químicas.
Função
Cadeia
Posição
Isômeros pertencem à mesma função química, possuem a mesma 
cadeia carbônica e se diferenciam pela posição de uma ramificação, de 
um grupo funcional ou de uma insaturação
Isômeros que pertencem à mesma função química, mas possuem cadeias 
carbônicas diferentes
Isômeros que apresentam funções químicas diferentes
Isômeros diferenciados pelas fórmulas estruturais espaciais
EnantiômerosDiastereoisômeros
Estereoisômeros que 
são imagens 
especulares um do 
outro, mas não são 
superponíveis
Estereoisômeros que 
não são imagens 
especulares 
um do outro
“São compostos que possuem a mesma constituição (átomos ligados na
mesma ordem), mas um não é a imagem não sobreponível do outro no
espelho.”
Não possuem a capacidade de desviar o plano de vibração 
da luz, são substâncias opticamente inativas.
São imagens especulares, não superponíveis
Le Bel e Van’t Hoff mostraram que em carbono assimétrico
tetraédrico (quiral) os quatro grupos podem arranjar-se em torno dele
de duas formas distintas:
W
C
X
Z
Y
W
C
XY
Z
Enantiômeros
Em 1848, Louis Pasteur, observou que dois tipos de cristais do ácido
tartárico eram depositados em barris de vinho durante a fermentação.
(a) (b) 
 proporções iguais dos enantiômeros, 
 não altera o plano de polarização da luz,
 usa-se o símbolo ().
Pasteur observou que uma solução contendo os dois isômeros do
tartarato na mesma concentração era opticamente inativa.
Mistura racêmica (racemato): 
Único átomo de C* = um par de enantiômeros
CH3- C - COOHCH3
*
OH
H
COOH
Carbono assimétrico ou quiral (C*) – Possui os 4 ligantes diferentes 
entre si.
Moléculas quirais: capacidade de desviar o plano da luz polarizada.
Desvio para direita  dextrógira  (+)
Desvio para esquerda  levógira  (-)
Aparelho para medida do desvio da luz polarizada
- da natureza da amostra; 
- do comprimento do tubo; 
- da concentração da amostra;
- da temperatura; 
- do solvente;
- da fonte de luz utilizada. 
A rotação depende:
 Fórmulas em perspectiva (linha normal: plano do papel,
linha tracejada: atrás do plano e cunha: frente do plano do
papel)
 Projeções de Fischer (todos os grupos são colocados em
um único plano)
I
Br
F
Cl HC
Br
F
HCl
II
Br
F
H ClC
Br
F
H Cl
Projeção de Fischer Projeção de Fischer
Carboidratos e aminoácidosCHO
OHH
OHH
OHH
CH2OH
CHO
HH
OHH
OHH
CH2OH
Ribose 2-Desoxirribose
Estereoisômeros diferem na configuração em um 
ou mais de seus átomos
2
sentido 
horário
sentido 
anti-horário
(reto) (sinistro)
1
2
4
3
C
C
1
4
3
R S
 Numerar os átomos (ou grupos) ligados ao carbono assimétrico em
ordem de prioridade - maior número atômico, maior prioridade (1);
 Se a prioridade não pode ser decidida com base no primeiro átomo ligado, 
segue o caminho tendo prioridade o próximo átomo.
H= 1 C= 6
N= 7 O= 8
F= 9 Cl= 17
Br= 35 I= 53
C
H
H
H
C
H
H
Br (Br,H,H)
(H,H,H)
 Expandir ligações múltiplas, replicando os átomos anexados a 
cada fim do vínculo.
equivale a
C
H
O C
H
O
O C
C
H
CH2 C
H
C
C
H
C
H
C
C
C
C
H
C C
C CH
equivale a
equivale a
 Faça uma seta do grupo de prioridade 1, passando pelo 2 e, 
então, pelo 3. 
 
Configuração S 
1
2
3
4
1
2
3
4
Configuração R
Sentido 
horário  R
(do latim rectus, 
direito)
Sentido anti-
horário  S
(do latim sinister, 
esquerdo)
 Escreva a estrutura da molécula, orientando o grupo de menor
prioridade (4) para trás;
 
Configuração S 
1
2
3
4
1
2
3
4
Configuração R
Sistema R,S a partir de fórmulas de Fischer:
 Se o grupo de menor prioridade estiver na posição vertical, é só
observar o sentido das setas, partindo do grupo 1 até o 3.
H
C H 3F
C l
F C H 3 F C H 3
C l
H H
C l
 Se o grupo de menor prioridade estiver na horizontal, mantém-se
fixa a posição de qualquer um dos grupos (exceto do 4) e trocam-se
as posições dos outros.
A
H
Cl
I
F
34
2
1
B
I
H
F
Cl
4
3
2
1
Sistema R,S a partir de fórmulas de Fischer:
Atribua configurações R ou S para cada substância:
a) 
b)
C
Cl
OCH3
H
CH3
C
NH2
CH2CH3
H
CH3
C
CH3
OH
CH2Cl
H
CH3
Br
C2H5
CH CH2
c)
d)
 Não existe correlação entre a configuração R/S e o sentido do
desvio da luz polarizada (dextrógiro ou levógiro):
CO2H
CH3
OHH
(R)-Ácido lático
CO2H
CH3
HHO
(S)-Ácido lático
[]D = +2,60°
25°
[]D = -2,60°
25°
H
CH2CH3
CH3ClH2C
(S)-1-cloro-2-metilbutano
H
CH2CH3
CH2ClH3C
(R)-1-cloro-2-metilbutano
[]D = -1,64°
25°
[]D = +1,64°
25°
HOOC- C - CH3
OH
H
CH3- C - COOH
OH
H
Ác. (+) d-Láctico Ác. (-) l -Láctico
H
C CH3C
H
H3C
Br Cl
1 2 3 4
Regra geral: número de estereoisômeros é 2n, onde n= 
número de carbonos assimétricos. 
Número de racematos é 2n-1.
CH3 C
CH2OH
CH3
CH2 CH CH
CH3
CH3
OH
*
*
22 = 4 estereoisômeros
R R
R S
S R
S S
CH3
OH
CHCH3 CH3
*
*
*
23 = 8 estereoisômeros
R R R
R R S
R S R
S R R
R S S
S R S
S S R
S S S
 contêm carbonos assimétricos, mas imagens especulares 
sobreponíveis:
 não são enantiômeros; 
 mesmo composto.
 possui dois ou mais carbonos assimétricos; 
 possui plano de simetria;
 são opticamente inativos.
 Convenção de Fischer-Rosanoff (designação D-L):
Carboidratos e aminoácidos
D: grupo hidroxila ou amino à direita
L: grupo hidroxila ou amino à esquerda CHO
CH2OH
HHO
L-Gliceraldeído
[]D = -8,7° (em água)
25°
CHO
CH2OH
OHH
D-Gliceraldeído
[]D = +8,7° (em água)
25°
Importância
Imagem da mariposa do bicho-da-seda e a estrutura do bombicol, primeiro feromônio sexual de um 
inseto a ser isolado
Os feromônios sexuais são utilizados na agricultura para livrar as plantações de
determinados insetos. Isso é feito sintetizando o isômero correto do ferormônio em
laboratório e utilizando-o em armadilhas como isca para atrair os insetos e dificultar sua
proliferação.
Atrativo sexual excretado pelas fêmeas da mosca doméstica: cis-9-
tricoseno. Seu isômero na forma trans não apresenta a propriedade de agir
como ferormônio.
Importância
Alguns insetos utilizam como feromônio de acasalamento o ácido tetradec-
3,5-dienoico:
Importância
Importância
Importância
CO2H
CH2CONH2
H
H2N
O
(S)-carvona
(odor de menta)
CO2H
H2NOCH2C
H
NH2
O
(odor de alcavaria)
(R)-carvona 
(R)-asparagina
(sabor amargo)
(S)-asparagina
(sabor doce)
Importância