10 Estereoquimica Slide Química organica

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Estereoquímica 
1 
ISÔMEROS 
 
Tem a mesma fórmula molecular porém são substâncias 
diferentes. 
 
 
C6H12O6 
Neste caso são funções químicas diferentes 2 
 ISOMÊROS 
 
Isômeros 
constitucionais 
Estereoisômero 
Diferem pela 
conectividade dos 
átomos: ordem de 
ligação dos átomos 
Apresentam a mesma 
conectividade entre os átomos 
Diferem na forma como os 
átomos estão dispostos no 
espaço 
3 
Estereoisômero 
Diasteroisômero Enantiômeros 
As moléculas são 
imagem especulares uma 
da outra e não se 
superpõem 
As moléculas não 
são imagem 
especulares uma 
da outra 
4 
Estereoisômeros 
Enantiômeros 
5 
6 
Responsáveis pelos odores 
7 
Estereoisômeros 
Diastereoisômeros 
8 
Estereoisômeros 
Enantiômeros:Moléculas Quirais 
Quiral vem do grego cheir = mão 
 
Moléculal Quiral: é uma molécula que 
não é idêntica à sua imagem especular 
 
9 
(R)- Fluazifope de butila
Herbicida
(S) - Fluazifope de butila
Inativo
O
O
CN
Br
Br
O
(S,S,R) - Deltametrina
Inativo
(R,R,S)-Deltametrina
Inseticida Potente
Cl
OH
N
N
N
(2R,3R) -Paclobutrazol
Fungicida
Cl
OH
N
N
N
(2S,3S) -Paclobutrazol
Regulador do crescimento
de plantas.
(R)- Talidomida
Sedativo
(S)-Talidomida
Teratogênico
N
O
F3C
O
CO2Bu
MeH
N
O
CF3
O
BuO2C
Me H
N
N
O
O
O
O
H
N
N
O
O
O
O
H
O
O
CN
Br
Br
O
Sustâncias quirais com aplicação biológica 
10 
11 
Estereoisômeros: Propriedades físicas 
Enantiômeros 
Tem os mesmos: 
PF – ponto de fusão 
PE – ponto de ebulição 
IF – índice de refração 
Densidade 
Diferem: 
Desvio da luz polarizada = 
rotação especifica 
Diastereoisômeros 
Diferem em todas 
as propriedades 
físicas 
12 
Estereoquímica 
Exemplos de organismos vivos que apresentam 
quiralidade. 
A espécie de trepadeira Convolvulus arvensis enrosca-se para a direita; já 
a Lonicera sempervirens enrosca-se para a esquerda. A bactéria Bacillus 
subtilis forma colônias em forma de espirais que se enroscam para a 
direita, as quais, quando aquecidas, passam a se enroscar para a esquerda. 
O caracol Liguus virgineus normalmente apresenta um formado de 
espiral que se enrosca para a direita, mas existem alguns mutantes que se 
enroscam para a esquerda. 13 
Estereoquímica 
A descoberta de Quiralidade em Moléculas 
Quem primeiro observou a quiralidade das moléculas foi Louis Pasteur, que 
verificou que alguns cristais eram imagens especulares de outros, porém em 
solução, uns desviavam a luz para a direita e outros para esquerda. 
Quando misturados em solução com mesma concentração não havia desvio da 
luz, ele denominou essa mistura de mistura racêmica, hoje recomendado pela 
IUPAC como racemato. 
Cristais de tartarato de amônio e sódio: (a) dextrógiro e 
(b) levógiro 
Presentes na 
fermentação do vinho 
14 
15 
16 
18 
19 
Um raio de luz ou uma radiação eletromagnética qualquer são 
constituídos por um campo elétrico oscilante, associado a um 
campo magnético ortogonal perpendicularmente a sua direção de 
propagação. 
O polarímetro e a luz polarizada 
Estereoquímica 
O polarímetro e a luz polarizada 
A luz ou radiação comum é não polarizada, ou seja, para um 
feixe de radiação os campos elétricos e magnéticos oscilam em 
todas as direções. 
Estereoquímica 
20 
O polarímetro e a luz polarizada 
A luz é denominada polarizada quando oscila em apenas uma 
direção. 
Estereoquímica 
21 
Estereoquímica 
O aparelho é constituído de uma fonte de radiação não polarizada, 
geralmente uma lâmpada de sódio. A radiação é passada através de um 
polarizador, sendo direcionada para o recipiente em que a amostra se 
encontra dissolvida em um solvente que não desvia seu plano de 
propagação. Ao sair do recipiente contendo a amostra, a radiação 
passa pelo analisador, onde o desvio () no plano de sua propagação é 
medido em graus. 
22 
23 
Polarímetro 
23 
Estereoquímica 
Polarímetro 
24 
Verificação da possibilidade da existência de enantiômero ou 
seja molécula quiral 
 
 Um átomo tetraédrico ligado a quadro grupos diferentes 
 
Propriedade dos enantiômeros: a permuta de quais dois grupos 
ligados ao átomo tetraédrico com 4 grupos diferentes converte um 
enantiômero em outro. 
25 
MOLÉCULAS QUIRAIS NÃO POSSUEM PLANO DE 
SIMETRIA 
 
26 
a) Aquiral: tem plano de simetria 
b) Quiral: não tem plano de simetria 
Nomenclatura de estereoisômeros 
Enantiômeros - Sistema R e S 
 
**** D/L, d/l 
D = destrogiro 
L = levogiro 
 
Diastereoisômeros – Cis e Trans 
 E e Z 
 27 
Alquenos dissubstituído 
Alquenos tri e tetrassubstituído 
4
3
2
1
4
3
2
1
Configuração R Configuração S
4
3
2
1
F
Cl
H
Br
Configuração absoluta: 
Ordem do arranjo dos 
diferentes grupos 
entorno do carbono quiral 
(S)-BROMOCLOROFLUOROMETANO 
Estereoquímica 
28 
Estereoquímica 
Sistema R e S: desenvolvido para solucionar o problema 
existente de traduzir em palavras o arranjo espacial dos átomos 
de carbono na molécula. 
CONFIGURAÇÃO R (rectus , direito): Sentido 
horário 
CONFIGURAÇÃO S (sinister – S, esquerdo): Sentido anti-
horário 
Configuração S 
1
2
3
4
1
2
3
4
Configuração R Configuração S 
1
2
3
4
1
2
3
4
Configuração R
29 
 Atribuir prioridades aos grupos que estão ligados ao carbono 
assimétrico (1,2,3 e 4), sendo 1 a prioridade máxima. 
 Visualizar a molécula de modo que o grupo de menor prioridade 
(4) se encontre o mais afastado do observador. Os outros 3 grupos 
deverão estar em um plano e projetados em direção ao 
observador. 
 Traçar uma seta partindo da prioridade 1, passando pelas outras 
prioridades, até chegar na prioridade 3, se o sentido for horário, 
será R se for no sentido anti-horário será S. 
Estereoquímica 
Configuração S 
1
2
3
4
1
2
3
4
Configuração R Configuração S 
1
2
3
4
1
2
3
4
Configuração R
30 
Regras para atribuir prioridades 
1. Os átomos com maior número atômico tem maior 
prioridade. 
 
4
3
2
1
F
Cl
H
Br
 
Nesse caso, os grupos ligados ao carbono assimétrico, em 
ordem decrescente de prioridade são: Br (1) > Cl (2) > F (3) > 
H (4). 
(S)-BROMOCLOROFLUOROMETANO 
Estereoquímica 
31 
Projeções de Fischer 
Estereoquímica 
I
Br
F
Cl HC
Br
F
HCl
II
Br
F
H ClC
Br
F
H Cl
Projeção de Fischer Projeção de Fischer
Linhas normais () representam grupos que estão do plano do papel, 
enquanto a linha tracejada representa o grupo que está atrás do plano e a 
linha escura em forma de cunha, o grupo que está na frente do plano do 
papel. 
Nas projeções de Fischer, as linhas na horizontal representam os grupos 
que estão na frente do plano, e as linhas verticais, os grupos que estão atrás 
do plano. 32 
Estereoquímica 
 Quando os grupos ligados ao carbono assimétrico forem 
poliatômicos, a prioridade será maior quanto maior for o 
número atômico do átomo diretamente ligado ao centro da 
quiralidade. 
OH 
CH2Br 
H 
H2N 
1 
2 3 
4 
Configuração S 
33 
Estereoquímica 
 Quando dois átomos ligados diretamente ao carbono 
assimétrico tiverem a mesma prioridade, deve-se comparar 
um a um, os dois elementosde maior prioridade ligados a 
eles usando os mesmos critérios de número atômico e 
número de massa. Caso haja empate, compare os próximos 
dois grupos de maior prioridade. 
OH 
CH2Br 
H 
H3C 
34 
Estereoquímica 
Nesse caso, os átomos ligados diretamente ao carbono 
assimétrico, em ordem decrescente de prioridade, são: O > C, C 
> H. Portanto, no caso dos grupos CH3 e CH2Br, a prioridade 
foi a mesma. Dessa forma, as prioridades dos átomos ligados a 
esses carbonos devem ser comparadas. 
OH 
CH2Br 
H 
H3C 
35 
Estereoquímica 
Como a prioridade do bromo é maior que a do hidrogênio (os 
outros dois átomos sãos mesmos em ambos os caso), o grupo 
CH2Br terá maior prioridade que o CH3. Portanto, a ordem de 
prioridade será HO > CH2Br > CH3 > H, e a configuração absoluta do 
composto, R. 
C 
H 
H 
Br C 
H 
H 
H (Br, H, H) (H, H, H) 
OH 
CH2Br 
H 
H3C 
1 
3 2 
4 
(R)-1-Bromopropan-2-ol 
36 
Estereoquímica 
Projeções de Fischer 
Localização do grupo de menor prioridade deve estar na posição 
vertical 
37 
Projeções de Fischer 
Para o caso do grupo de menor prioridade não estar na posição 
vertical: 
Mantém-se fixa a posição de qualquer um dos grupos, exceto o 
de menor prioridade ou seja prioridade 4. 
Trocam-se as posições dos outros até que o prioridade 4 fique 
na vertical. 
 
38 
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
Grupos com ligações duplas e triplas 
39 
40 
Esterioisômeros com mais de um carbono assimétrico: 
Para os casos de compostos que apresentam vários carbonos 
assimétricos, a configuração de cada um deles deve ser 
determinada utilizando-se as letras R e S, antecedidas de um 
número que corresponde ao carbono. 
Centros quirais diferentes: 
máximo de isômeros ópticos = 2n 
n = número de carbono quiral 
H
CH3
Cl
H Br
CH3
Cl
CH3
H
Br H
CH3
Cl
CH3
H
H Br
CH3
H
CH3
Cl
Br H
CH3
I II III IV
** 4321
CH3 CH
Br
CH CH3
Cl
2-bromo-3-clorobutano
I e II, III e IV: são imagnes esperalares são pares enantiômericonantiômeros 
I e III, I e IV, II e IV, II e III: não são imagnes esperalares são diasteroisômeros 
41 
42 
Centros quirais iguais 
VII e VIII: Enantiômeros 
V e VI: Compostos meso 
“Compostos Meso” 43 
44 
Girando a estrutura em 1800 no plano do papel 
Mesos 
Enantiômeros 
Centros quirais iguais 
“Compostos Mesos” 
45 
São imagens especulares que se superpõem; 
 São moléculas aquirais que tem estereocentro 
tetraédricos; 
São opticamente inativos; 
 
Confirmação: gira-se a imagem especular em 1800 no 
plano do papel. 
46 
Estereoisômero dos compostos Cíclicos 
Tem plano de simetria 
47 
Compostos com estereocentro diferentes do carbono 
48 
Moléculas quirais que não possuem um átomo tetraédrico 
com quatro grupos diferentes