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Unidade II
Unidade II
5 IDENTIFICAÇÃO DOS COMPOSTOS ORGÂNICOS
5.1 Introdução
Existem diversas técnicas de identificação de compostos orgânicos, pois cada grupo funcional 
se apresenta de maneira característica, tornando‑os susceptíveis a reações químicas que vão 
identificá‑los. As mais comuns têm origem na química clássica por meio de ensaios qualitativos, 
os quais dirão se um determinado composto orgânico possui determinado grupo funcional. 
Quando se trata de definição mais exata, não apenas a existência ou não, mas a confirmação que 
o grupo funcional está presente, podemos lançar mão de técnicas instrumentais, como as análises 
espectroscópicas: espectrofotometria na região do ultravioleta, do visível e no infravermelho e 
a espectrometria de massas. Já a separação e a quantificação do produto e subprodutos de uma 
reação são executadas através de cromatografia, que pode ser dividida em cromatografia em 
camada delgada (CCD), cromatografia líquida de alta eficiência (Clae ou HPLC – do inglês high 
performance liquid chromatography) e cromatografia a gás. 
5.2 Análises cromatográficas
A cromatografia é uma técnica antiga de separação de componentes de uma mistura. 
Iniciou‑se com Friedlieb Ferdinand Runge em 1850, quando ele demonstrou a separação de 
pigmentos de um corante utilizando apenas um filtro de papel e solvente. Contudo, só em 
1901 que Friedrich Goppelsroeder mostrou ao mundo que a separação de componentes de 
uma mistura sobre um papel com solventes apropriados (fase móvel, aquela que irá passar por 
todo o papel) era possível graças à ação da capilaridade. Por conta dessa descoberta, ele ficou 
conhecido como o pai da cromatografia.
Em 1941, Martin e Synge publicaram um artigo que tornou a cromatografia mais refinada do 
ponto de vista da separação de componentes. Pacheco et al. (2015, p. 1.246) destacam o que os 
autores preceituaram:
A fase móvel não necessariamente precisa ser um líquido, mas pode ser 
um vapor. [...] Separações muito refinadas de substâncias voláteis podem 
ser conseguidas em uma coluna onde um gás permanente é forçado a fluir 
através de gel impregnado com um solvente não volátil [...]. 
A partir disso, em 1952 nascia a cromatografia a gás e, em 1958, a cromatografia líquida.
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QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL
Cromatografia vem do grego chroma (cor) e graphein (escrever); seu princípio básico é a separação 
de misturas por meio da qual componentes de uma mistura são separados e distribuídos entre duas 
fases, estacionária e móvel.
5.2.1 Cromatografia em camada delgada (CCD)
Do ponto de vista da química clássica, a CCD é uma técnica muito utilizada no acompanhamento 
de sínteses orgânicas e na identificação de produtos formados por elas. É uma técnica rápida e de baixo 
custo, e, assim como qualquer técnica cromatográfica, terá uma fase estacionária de alumina ou sílica 
e uma fase móvel feita de mistura proporcional de solventes.
Os componentes desse ensaio são: uma cromatoplaca (placa de alumínio ou vidro) com uma camada 
finamente sobreposta a ela, podendo ser alumina ou sílica, que vai compor a fase estacionária; uma 
cuba que acomodará a fase móvel; um capilar para aplicação da amostra sobre a cromatoplaca; por 
fim, um sistema revelador para a análise das manchas cromatográficas, podendo ser iodo metálico, 
lâmpada de UV com comprimentos de onda 254 nm ou 365 nm ou qualquer revelador indicado na 
literatura. Por ação da capilaridade, a amostra será eluída sobre a cromatoplaca e a separação dos 
componentes ocorrerá. 
Ponto de 
aplicação
Placa original Placa desenvolvida
Frente de solvente
Componente 2
Componente 1
Dist. 1
Dist. 2
Dist. 3
Figura 97
A análise das manchas é feita pelo cálculo de Rf (tempo de retenção) da seguinte forma:
Rf = distância percorrida pelo componente (dist.)
 Distância percorrida pela fase móvel
5.2.2 Cromatografia em coluna
Para a cromatografia como técnica instrumental, a fase estacionária é representada por colunas 
cromatográficas, que são cilindros preenchidos com partículas de alumina, sílica ou sílica derivatizada, 
porosas, cilíndricas e esféricas devidamente compactadas na coluna. Já a fase móvel pode ser uma mistura de 
solventes de caráter polar, apolar ou mistura de ambos para a cromatografia líquida e uma mistura de gases 
inertes para a cromatografia a gás.
70
Unidade II
 Saiba mais
Para aprofundar seu conhecimento a respeito das técnicas de 
cromatografia em coluna, leia o artigo a seguir: 
DEGANI, A. L. G.; CASS, Q. B.; VIEIRA, P. C. Cromatografia: um breve 
ensaio. Química Nova na Escola, n. 7, maio 1998. Disponível em: http://
qnesc.sbq.org.br/online/qnesc07/atual.pdf. Acesso em: 20 fev. 2020.
A seguir, temos as figuras dos componentes básicos de um cromatógrafo.
0006 254a
b
c
d
e
0,5 13
f
Figura 98
 Lembrete
Cromatografia vem do grego chroma (cor) e graphein (escrever); seu 
princípio básico é a separação de misturas por meio da qual componentes 
de uma mistura são separados e distribuídos entre duas fases, estacionária 
e móvel.
No cromatógrafo líquido, os componentes essenciais são:
a) reservatório de solventes da fase móvel; 
b) degaseificador; 
c) bomba; 
d) injetor de amostra; 
e) forno de aquecimento; 
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QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL
f) coluna de separação (fase estacionária); 
g) detector; 
h) registrador dos dados obtidos. 
Controle de fluxo do gás
Cilindo de gás
Injetor de amostra
Forno de aquecimento
Registrador
Descarte
Detector
Coluna
Figura 99
No cromatógrafo a gás, os componentes essenciais são mostrados no próprio esquema.
Os detectores utilizados mais frequentemente são de absorção espectrofotométrica na região do 
ultravioleta ou fluorescência para compostos, os quais absorvem nessa região do espetro eletromagnético 
o índice de refração para polímeros e espetrômetro de massas. 
As análises obtidas pelo registrador no cromatógrafo são chamadas de cromatogramas, na quais 
ocorrem os picos cromatográficos, que nada mais são do que a interação do componente de uma 
amostra com a fase estacionária. Essa interação é dada pelo tempo de retenção em minutos ou horas, 
como mostrado na figura a seguir.
1
2
3
Tempo (min.)
Figura 100
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Unidade II
A quantificação dos componentes de uma mistura de compostos orgânicos se dá pela área do pico 
cromatográfico ou da construção de uma curva analítica de concentrações de uma substância padrão. 
Essa curva envolve a preparação de soluções diluídas próximas da concentração de interesse, e cada 
concentração fornecerá as seguintes informações: concentração e área serão plotadas num gráfico 
de dispersão que vai gerar uma equação da reta, assim, a partir dessa equação, qualquer amostra com 
concentração desconhecida será facilmente obtida com exatidão. 
A separação de componentes de uma mistura é feita utilizando colunas preparativas, nas quais 
consegue‑se obter cada fração isoladamente, e isso é possível porque cada fração terá um tempo de 
retenção diferente. 
A cromatografia líquida tem sido amplamente usada em diversas áreas. Na área de farmácia, é 
aplicada para determinar a pureza óptica e a mistura enantiomérica de fármacos, os quais podem ser 
separados por meio de fase estacionária quiral. 
 Saiba mais
Para aprofundar seu conhecimento a respeito da separação quiral de 
fármacos, leia o artigo disponível em: 
SINGH, A. K.; KEDOR‑HACKMANN, É. R. M.; SANTORO, M. I. R. M. 
Cromatografia líquida com fase quiral aplicada na separação enantiomérica 
de fármacos cardiovasculares. Revista Brasileira de Ciências Farmacêuticas 
(RBCF), v. 42, n. 4, out./dez. 2006. Disponível em: http://www.scielo.br/pdf/
rbcf/v42n4/a11v42n4.pdf. Acesso em: 5 fev. 2020.
 Observação
A produção de fármacos como mistura racêmica pode influenciar em 
sua ação farmacológica, por isso é importante sua separação. 
5.3 Análises espectrofotométricas
A identificação estrutural de compostos orgânicos pode ser feita por técnicas espectrofotométricas, 
como: espectrofotometria nas regiões do ultravioleta(UV 180‑400 nm), visível (Vis 400‑800 nm) e 
infravermelho (IV 4000‑400cm‑1). No entanto, para quantificação desses compostos, apenas a 
espectrofotometria UV e Vís são aplicadas.
A análise espectrofotométrica estuda as transições eletrônicas e vibracionais de átomos e moléculas 
em regiões definidas do espectro eletromagnético. 
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QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL
5.3.1 Espectrofotometria UV‑Vis
Envolve técnicas que utilizam equipamentos, os espectrofotômetros, que funcionam basicamente 
a partir de ondas eletromagnéticas incidentes sobre a amostra a ser analisada, que as absorverá em 
comprimento de onda específico. 
Essa absorção ocorre quando a radiação atinge um elétron em seu estado fundamental, e esse 
elétron passará para um nível de energia maior. 
Estado fundamental
hv
Estado excitado
Figura 101
A frequência da radiação se relaciona com a energia através da equação:
E = hv
A quantidade de energia necessária para que ocorra a transição eletrônica do estado fundamental, 
E0, para o estado excitado, E1, é dado pela equação:
(E1 – E0) = hv
Essas transições eletrônicas geralmente envolvem elétrons π e n (não ligantes). 
• Transições σ → σ*: ocorrem nos hidrocarbonetos que possuem apenas ligações σ e elétrons 
ligantes. Exemplo: propano (máx = 135 nm).
• Transições n → σ*: ocorrem em compostos saturados contendo átomos com elétrons não 
ligantes. Exemplo: cloreto de metila (máx = 173 nm).
• Transições n → σ*: são observadas em compostos contendo orbitais π e heteroátomo com 
elétrons não ligantes.
• Transições π → π*: compostos contendo grupo funcional insaturado.
Experimentalmente, quando um comprimento de onda (λ) específico consegue excitar o elétron 
para um nível energético maior ele absorve a energia, e esta pode ser detectada num plano que vai 
ser registrado chamado de espectro de absorção, que monitora a radiação incidente (Io) e a radiação 
transmitida (I). A caracterização da absorção se dá pela lei de Lambert‑Beer, que correlaciona absorbância 
com a concentração das amostras analisadas.
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Unidade II
Luz incidente l0 Luz transmitida I
Figura 102
Para que ocorra essa absorção, é necessário que os compostos possuam grupos cromóforos, ou seja, 
grupos que permitam a passagem do elétron de um nível para outro em determinados comprimentos 
de onda.
Tabela 8 
Cromóforos Sistema λ máximo
Aldeído ‑CHO 210
280‑300
Amino ‑NH2 195
Brometo ‑Br 208
Carbonila =C=O 195
270‑285
Carboxila ‑COOH 200‑210
Dissulfeto ‑S‑S 194
255
Éster ‑COOR 205
Éter ‑O‑ 185
Nitro ‑NO
2 210
Nitroso ‑NO 302
Tiocarbonila =C=S‑ 205
Tioéter ‑S‑ 194
215
Tiol ‑SH 195
O espectrofotômetro é constituído fundamentalmente pelos componentes mostrados na 
figura a seguir.
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QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL
Fonte de 
energia Lente
Monocromador
Luz 
incidente
Luz 
transmitida
Amostra Detector/Registrador
Figura 103
A fonte de energia depende do comprimento de onda de trabalho: pode ser de deutério para a 
região do UV e tungstênio para a região do visível. O monocromador seleciona o comprimento de 
onda de interesse, a amostra é colocada sob a forma de solução em cubeta, que pode ser de quartzo 
(leituras do UV até Vis), de vidro ou plástico (leituras na região do visível). Por fim, tem‑se o detector 
que fornecerá o valor de absorbância da amostra em questão. Os resultados poderão ser visualizados 
por um espectro de absorção que indicará a máxima absorção, e esse espetro é conhecido como 
espectro de varredura, quando não se conhece o comprimento de onda e deseja‑se obtê‑lo.
Cl
F3C
N
O
O
200
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
250 300 350 400 450 500 550 600 650 700
λ (nm)
Ab
s
λ máx 
204,5 nm
λ máx 
247 nm
λ máx 
292 nm
Figura 104 – Estrutura química do efavirenz e seu espectro de varredura
Essa técnica é muito utilizada em laboratórios de controle de qualidade, em pesquisa e desenvolvimento 
e em análises clínicas e toxicológicas para a quantificação de amostras. 
A quantificação pode ser feita diretamente pela lei de Lambert‑Beer, onde A = ε.b.c (A= absorbância; 
ε = absortividade molar; b = caminho óptico, em geral dado pelo tamanho da cubeta; c = concentração 
da amostra).
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Unidade II
Uma outra forma de quantificar uma amostra é pela construção da curva analítica. Várias 
concentrações de uma substância padrão são lidas no espectrofotômetro, cada uma gera uma 
absorbância diferente, uma vez que pela lei de Lambert‑Beer a concentração influencia diretamente na 
absorção. Então, pelo gráfico de dispersão absorbância x concentração, obtém‑se a equação da reta e, a 
partir dela, qualquer amostra de concentração desconhecida pode ser determinada.
1 2 3 4 5 6 7
0,000
0,050
0,100
0,150
0,200
0,250
0,300
0,350
0,400
0,450
Ab
so
rb
ân
ci
a 
(U
CA
)
Concentração (µg/mL)
y = 0,0538x + 0,0085
R2 = 0,9999
Figura 105
5.3.2 Espectrofotometria no infravermelho
É uma técnica de análise de grupos funcionais presentes numa determinada estrutura química. A 
diferença de outras técnicas espectroscópicas se dá em dois pontos essenciais: o primeiro pelo modo 
como a região do espectro eletromagnético é visto, não pelo comprimento de onda (λ), mas sim pelo 
seu inverso – chamado de número de onda; outro ponto está relacionado à interação da radiação com 
os átomos e moléculas de maneira vibracional, e não por transição eletrônica.
Além do exposto, apenas ligações que possuam momento de dipolo variável com o tempo absorvem 
na região do IV, isso porque, para transmitir energia, caso uma ligação apresentar o dipolo, deve mudar 
na mesma frequência da radiação que está sendo introduzida. Exemplo de ligação que não absorve 
nessa região é o H2, pois ele não possui variação de momento de dipolo. 
Quando uma molécula for irradiada, a energia será absorvida se a frequência da radiação for a 
mesma da vibração. Como a energia é quantizada, apenas algumas energias (frequências) são absorvidas, 
correspondendo a variações de 8‑40 KJ/mol. Mesmo sendo quantizado, temos um espectro em forma de 
bandas, e não em linhas espectrais, e a intensidade das bandas é a medida de absorção.
Essas vibrações na molécula vão ser vistas sob diferentes pontos. Nenhuma molécula vibra da mesma 
maneira que outra, por isso pode‑se dizer que o espetro no IV é uma impressão digital, o que pode ser 
explicado através da maneira como essas vibrações influem na molécula. 
77
QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL
 Observação
As moléculas aqui são tratadas como se as ligações fossem molas, 
portanto, passíveis de vibrações em diferentes modos.
Há basicamente dois tipos de vibração: a deformação (estiramento) axial, que é o movimento ao 
longo do eixo da ligação que faz com que ocorra aumento e diminuição da distância interatômica 
alternadamente, podendo ser simétrico ou assimétrico; e a deformação angular, que ocorre em um 
átomo ou grupo de átomos vizinhos ao átomo central da vibração, podendo ser simétrica no plano 
(tesoura e balanço) e assimétrica fora do plano (torção e abano).
Deformações axiais
Deformações angulares
simétrica fora do plano assimétrica fora do plano
simétrica assimétrica
simétrica assimétrica
Figura 106
Para moléculas lineares, essas vibrações podem ocorrer de 3N‑5 formas, e não lineares de 3N‑6 
formas, onde N é o número de átomos.
A análise no infravermelho utiliza o espectrofotômetro que incide um feixe de luz infravermelho 
na amostra e a radiação transmitida é varrida por dispersão em uma rede de difração – que é rotacionada –, 
e as bandas de absorção são detectadas e registradas em espectros de frequência (cm‑1) versus 
intensidade das bandas. 
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Espelhos 
esféricos
Fenda
Feixe refletido
Fenda
Grade de 
difração
Amostra
Fonte de radiação
Feixe transmitido
Figura 107 – Configuração do infravermelho dispersivo
Cada grupo funcional possui uma região específica no espectro infravermelho. Para a determinação 
estrutural, deve‑se considerar em cada frequência a massa dos átomos envolvidos na vibração, o tipo de 
ligação química,simples, dupla ou tripla (sp>sp2>sp3) e o tipo de vibração (axial ou angular).
Na tabela a seguir, pode‑se ver as bandas de absorção e sua intensidade para diferentes grupos funcionais.
Tabela 9 
Grupos funcionais Posição da banda em cm‑1
Intensidade de 
absorção
Alcanos 2960‑2850 Médio a forte
Alcenos 3100‑1640 Médio
Alcinos 3300‑2100 Médio
Haletos de Alquila 800‑500 Forte
Álcoois 3650‑3400 Forte/largo
Aminas 3500‑3300 Médio
Carbonilas 1780‑1670 Forte
Nitrilas 2260‑2210 Médio
Nitrocompostos 1540 Forte
Fonte: Silverstein (2005, p. 120‑124). 
79
QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL
Como o arranjo dos grupos funcionais de uma molécula são específicos, suas vibrações no 
espectro também serão assim. Cada grupo, embora tenha uma região delimitada, aparecerá em 
uma área específica.
R HC
O
R RC
O
R ORC
O
R OHC
O
R NH2C
O
Aldeído 
1690‑1740 cm‑1
Cetona 
1680‑1750 cm‑1
Éster 
1735‑1750 cm‑1
Ácido carboxílico 
1710‑1780 cm‑1
Amida 
1630‑1690 cm‑1
Figura 108 
A partir dos espectros, pode‑se obter a informação dos grupos que compõem a molécula de interesse 
a elucidar, desde que a amostra seja de alta pureza, as bandas se mostrem finas (com exceção para a 
hidroxila), a intensidade das bandas seja razoável, o espectrômetro esteja devidamente calibrado e o 
preparo da amostra corretamente identificado. Se em solução, o solvente e a concentração devem ser 
identificados bem como a cubeta. Exemplos são mostrados nas figuras a seguir. 
Número de onda cm‑1
4000
80
85
90
95
100
3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
Tr
an
sm
itâ
nc
ia
 (%
)
dimetilsulfóxido
H3C CH3
S
O
Figura 109 
80
Unidade II
Tr
an
sm
itâ
nc
ia
 (%
)
4000
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
2000
2981
1752
1055
1250
Estiramento C‑H alquila
Acetato de etila
Estiramento C = O éster
Estiramento C‑O
Número de onda cm‑1
H O H H
H H H
H C C O C C H
Figura 110 
6 ESTEREOQUÍMICA
6.1 Introdução
Para realmente entender como os compostos orgânicos funcionam, é vital conhecer conceitos como: 
isomeria, tipos de isômeros e análise conformacional.
Todos esses tópicos são cruciais nos estudos de estereoquímica, área da química orgânica. Sua 
importância se dá não apenas na visualização de moléculas no campo tridimensional, mas também no 
entendimento dos mecanismos de reações orgânicas, na espetroscopia e na introdução de fármacos 
na terapêutica. 
Todo o conhecimento acerca de estereoquímica se inicia com Louis Pasteur (1848), quando estudou 
porque o ácido tartárico cristalizava em tonéis de vinho. Ele associou estudos de química, cristalografia 
e óptica para explicar a parte externa dos cristais, sua constituição estrutural e o desvio de uma luz 
polarizada. A partir desse estudo, foi possível separar o mundo mineral do mundo orgânico, pois em suas 
observações ficou provado que compostos orgânicos, com determinadas características (quiralidades), 
podiam desviar a luz polarizada. Mais tarde (1874), dois jovens pesquisadores, J. H. Van’t Hoff e J. A, 
Le Bel, em estudos independentes provaram que quatro átomos ou grupo de átomos ao redor de um 
carbono central possuíam disposição espacial tetraédrica.
Para ter ideia do que foi estudado por esses pesquisadores, cabe destacar a afirmação de que os 
quatro hidrogênios do metano eram equivalentes. Passados dez anos, essa descoberta finalmente foi 
aceita pela comunidade científica.
81
QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL
Antes, porém, de adentrar o mundo da estereoquímica, vale ressaltar alguns conceitos importantes:
• Isômeros: diz‑se que há formação de isômeros quando os compostos formados possuem a mesma 
fórmula química molecular, mas com propriedades químicas e físicas diferentes.
• Isomeria: estudo dos isômeros e como eles se comportam.
• Isomeria estrutural: também chamada de isomeria de constituição ou isomeria plana, refere‑se 
aos compostos orgânicos que têm a mesma fórmula molecular e diferentes conectividades de 
seus átomos, como mostrado no exemplo a seguir.
H3C CH3
O
metoxipropano
H3C CH3O
etoxietano
Fórmulas estruturais e molecularC4H10O
Nomenclatura
Líquido incolor, P.E. 38,8 ºC Líquido incolor, P.E. 34,6 ºC Propriedades físicas
O
H3C
H
O
H3C CH3
propanal propanona
Líquido incolor, P.E. 49,0 ºC Líquido incolor, P.E. 56,0 ºC Propriedades físicas
C3H6O Fórmulas estruturais e molecular
Nomenclatura
Figura 111 
• Isomeria espacial: trata os isômeros por sua disposição espacial e é dividida em dois grupos, 
isomeria geométrica e isomeria óptica.
 Lembrete
Todo o conhecimento acerca de estereoquímica inicia‑se com Louis 
Pasteur (1848), quando estudou porque o ácido tartárico cristalizava em 
tonéis de vinho.
6.2 Isomeria geométrica
Esse tipo de isomeria ocorre entre cadeias carbônicas que possuem carbonos insaturados e cicloalcanos. 
Aos substituintes ligados aos carbonos insaturados, podem fornecer isômeros do tipo cis, trans, E ou Z.
6.2.1 Isomeria geométrica cis/trans
Para ocorrer esse tipo de isomeria, deve haver dois átomos ou grupos de átomos idênticos em cada 
carbono que participa da dupla ligação. 
82
Unidade II
H2N
H3C
NH2
H
Ligação entre carbonos insaturados
Ligantes iguais
Figura 112
A determinação espacial cis ou trans vai ser feita a partir de um plano imaginário na dupla ligação. 
Se os grupos estiverem do mesmo lado do plano, então teremos a formação do isômero cis; caso eles 
estejam em lados opostos ao plano, ele será denominado trans.
H2N
H3C
NH2
H
H2N
H3C NH2
H
Isômero cis Isômero trans
Figura 113 
Para que esse tipo de isomeria de fato ocorra, teremos:
R2 R4
R1 R3
Figura 114 
Onde R1≠R2 e R3≠R4
Para a nomenclatura dos compostos isoméricos geométricos, basta adicionar cis ou trans no início 
do nome do composto.
Cis‑but‑2‑eno Trans‑but‑2‑eno
CH3
HH
H3C H
CH3H
H3C
Figura 115 
Para os compostos cíclicos, além de terem que possuir apenas ligações saturadas, a estrutura química 
deve apresentar ao menos dois ligantes diferentes em pelo menos dois átomos de carbono. O plano que 
vai identificar o tipo de isômero é o mesmo que a ligação saturada.
83
QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL
Cl Cl
H H
Cl
ClH
H
Figura 116 – Cis‑1,2‑diclorociclopropano / trans‑1,2‑diclorociclopropano
6.2.2 Isomeria E/Z
Esse tipo de isomeria ocorre quando há a dupla ligação, porém pelo menos três de seus ligantes 
são diferentes. Como determinar, então, os isômeros E e Z? A resposta é: agrupar os ligantes 
em ordem decrescente de número atômico do átomo ligado diretamente à dupla ligação. Se os 
ligantes de maior número atômico estiverem do mesmo lado do plano, trata‑se de isômeros Z 
(Zusammen, palavra derivada do alemão que significa juntos). Caso os ligantes de maior número 
atômico estejam em lados opostos ao plano, têm‑se isômeros E (Entgegen, palavra alemã que 
significa opostos). 
No exemplo a seguir, temos os ligantes metil, cloro e bromo. Pela tabela periódica, o número atômico 
desses grupos são, respectivamente: C(6), cloro(17), bromo(35) e hidrogênio(1).
Z‑2‑bromo‑1‑cloroprop‑1‑eno
Br
CH3H
Cl
Onde: a≠b≠c≠d
b
dc
a
1E‑2‑bromo‑1‑cloroprop‑1‑eno
CH3
BrH
Cl
Figura 117 
Caso os ligantes diretos tenham o mesmo número atômico, considera‑se o número atômico dos 
vizinhos, como demonstrado no exemplo a seguir:
E‑3‑metil‑pent‑2‑enoZ‑3‑metil‑pent‑2‑eno
CH3
CH3H
H3C CH3
CH3H
H3C
Figura 118 
Em compostos cíclicos, mantém‑se a regra anterior: 
H3C CH3
Cl H
H3C H
Cl CH3
Z‑1‑cloro‑1‑metil‑2‑metilcicloexano E‑1‑cloro‑1‑metil‑2‑metilcicloexano
Figura 119 
84
Unidade II
As representações das ligações em estereoquímica seguem a fórmula de perspectiva de Haworth, em 
que as ligações não se encontram exatamente no mesmo plano. Assim, ligações representadas com um 
traço estão no mesmo plano; cunha tracejada significa que o átomo ou o grupo de átomos está atrás 
do plano; e cunha cheia significa que eles estão à frentedo plano.
6.3 Isomeria óptica
Esse tipo de isomeria somente ocorrerá se na estrutura química houver ao menos um carbono 
assimétrico. Por definição, diz‑se que um carbono assimétrico (também denominado carbono quiral) 
será aquele que possuir quatro ligantes diferentes em sua composição, e este deverá ser representado 
com um asterisco.
Br
F
Cl
Carbono assimétrico *C
H
H ClC*
F
NH2
Figura 120 
Alguns conceitos importantes devem ser lembrados antes de se discutir a estereoquímica em si:
• Estereoisomeria: fala‑se quando o mais importante é a análise espacial, ou seja, a disposição 
tridimensional dos átomos ou grupos de átomos ligados ao carbono assimétrico.
• Estereoisômeros: são isômeros que têm a mesma fórmula molecular e a mesma conectividade 
entre os átomos, no entanto, a maneira como estão dispostos espacialmente é diferente.
• Análise conformacional: é um termo usado para prever e entender como ocorre a seletividade e 
o mecanismo das reações através da variação de energia que a estrutura química sofre ao ter seus 
grupos girando em torno de uma ligação saturada.
Tendo em mente esses conceitos, é possível classificar os estereoisômeros como:
• Enantiômeros: os compostos formados são imagens especulares não sobreponíveis, só haverá 
interconversão com quebra de ligação.
85
QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL
Não 
sobreponíveis
Mão 
esquerda
Espelho Mão 
direita
Figura 121 – Imagens especulares não sobreponíveis
CH3
Br
H
H3C CH3
Br
H
H3C
Imagem especular sobreponível
Figura 122 – Enantiômeros
• Diastereoisômeros: são estereoisômeros formados que não são imagens especulares uma da 
outra, ou seja, não há sobreposição entre elas.
OH
ClBr
H
H
H3C CH3
ClBr
H
H
HO
Figura 123 – Diastereoisômeros
Embora sejam dois compostos diferentes, os enantiômeros possuem propriedades físico‑químicas 
idênticas, como densidade, solubilidade, ponto de fusão e ebulição, e eles podem ser diferenciados em 
processos biológicos, por exemplo, na interação com os receptores do nosso corpo. A interação entre 
esses compostos quirais e os receptores acontecem de maneira muito diferente.
Para que os fármacos tenham sua plena ação farmacológica, é necessário que interajam com um 
receptor. Sabe‑se que essa interação se dá por complementaridade: um enantiômero pode “encaixar” 
perfeitamente no receptor, enquanto o outro enantiômero não, levando à toxicidade, por exemplo.
86
Unidade II
RR
CC CO2
–
H
+NH3
+NH3
–O2CH
Figura 124 – Interação fármaco‑receptor
Um caso interessante e que explica muito bem esse tipo de interação é a descoberta da talidomida 
em 1957 por uma indústria alemã. Sua ação antiemética fez com que esse fármaco fosse usado por 
mulheres grávidas para reduzir as crises de enjoo, e sua prescrição tornou‑se comum em mais de 
quarenta países. Todavia, em meados de 1960, houve vários casos de bebês com focomelia (anomalia 
congênita que causa encurtamento dos braços e pernas), e esse fato ficou conhecido como a “tragédia 
da talidomida” ou “os bebês da talidomida”.
Tal anomalia ocorreu porque em sua síntese o produto (talidomida) apresentava carbono assimétrico 
(quiral) e os testes efetuados não tinham o rigor que se tem nos dias atuais. Essa informação da 
quiralidade não foi levada tão a fundo, somente após cerca de 10 mil casos de bebês com má‑formação 
congênita serem detectados pelo mundo ela foi retirada da terapêutica. Hoje, temos sua volta nas 
prescrições médicas para casos de hanseníase, lúpus e outras doenças, mas há um controle rígido sobre 
o uso desse fármaco por mulheres que desejam engravidar.
O
O O
ON *
N
H
O
O O
O N*
N
H
S‑talidomida / ação teratogênica R‑talidomida / ação antiemética
Figura 125 
Vários são os exemplos que mostram a estereoquímica como aliada para explicar certos fenômenos, 
tanto químicos quanto biológicos: os vinte aminoácidos naturais são todos assimétricos; o sabor de 
alguns compostos químicos muda com a configuração; a seletividade de determinados fármacos pode 
ser explicada pela complementaridade espacial deles com o receptor. Alguns exemplos são mostrados 
na figura a seguir:
87
QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL
Limoneno
H
CH3
S
CH2CH3
Odor de limão
H
CH3
R
H2C CH3
Odor de laranja
Carvona
H
CH3
S
CH2
O O
CH3
H
CH3
R
H2C CH3
Odor de semente de cominho
AsparginaS
Sabor amargo Sabor doce
R
H
H2N
NH2
CO2H
O H
NH2
NH2
HO2C
O
DOPAS
Antiparkinsoniano Tóxico
R
HO
H
OH
NH2
CO2H
H
OH
OH
NH2
HO2C
EpinefrinaS R
Tóxico Hormônio
HO
H
H
OH
HO
CH3
HO
OH
OH
CH3
H
N
H
N
Figura 126 
 Saiba mais
Para saber mais sobre fármacos quirais e sua ação farmacológica, leia o 
artigo a seguir: 
COELHO, F. A. S. Fármacos e quiralidade. Cadernos Temáticos de Química 
Nova na Escola, São Paulo, n. 3, maio 2001. Disponível em: http://qnesc.sbq.
org.br/online/cadernos/03/quiral.pdf. Acesso em: 5 fev. 2020.
88
Unidade II
6.3.1 Nomenclatura de enantiômeros
A nomenclatura associada aos enantiômeros foi feita por três pesquisadores: R. S. Cahn, C. K. Ingold 
e V. Prelog. Eles criaram uma regra sequencial (R/S) para designar a disposição espacial dos ligantes do 
carbono assimétrico: R vem do latim rectus (direita) e agrupa os ligantes em sentido horário; S, do latim 
sinister (esquerda), agrupando os ligantes em sentido anti‑horário.
Sistema Cahn‑Ingold‑Prelog ou R/S
Determina‑se o estereocentro, isto é, determina‑se o carbono assimétrico e colocam‑se os ligantes 
a ele em ordem de prioridade.
Os ligantes são colocados em ordem de prioridade, que é dada pelo número atômico (Z) ligado 
diretamente ao carbono assimétrico; o de menor Z tem prioridade 4, o próximo de mais baixo Z 3 e 
assim por diante. Para o caso de isótopos, considera‑se o de maior massa atômica.
1 1
4
3
3
2 2
Cl ClBr Br
R S
F F
H H
Figura 127 
Quando não há possibilidade de se determinar diretamente a prioridade do ligante direto, a prioridade 
vai ser avaliada pelos vizinhos desse ligante.
CH3
H 41 HO
2 ou 3
2 ou 3 CH2
CH3
C
C
C
3
3
4
H
H
H
H
H
H
(H, H, H)
(C, H, H)
1 HO
2
C
C
H
H
H
Figura 128 
Depois, visualiza‑se o ligante de menor prioridade longe do campo de visão.
89
QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL
Se a distribuição dos ligantes (por prioridade) dos enantiômeros estiver no sentido horário, então ele 
será nomeado R. Se estiver anti‑horário, será designado S.
C
2
3
4 1H OH
H3C
COOH
H CC
OH
COOH
CH3
3
2
1
R‑ácido 2 hidroxipropanoico
C
2
1 4 33 H CH3HO
COOH
H CC
CH3
COOH
OH3
1
2
S‑ácido 2 hidroxipropanoico
Figura 129 
Caso os ligantes do carbono assimétrico tenham duplas ou triplas ligações, receberão prioridade 
como se fossem duplicados ou triplicados.
C
2
1 4 3H CH2OHHO
CHO
C
2
1 4 3H CH3H2N
COOH
C = Z C = Z
(Z) (C)
C ≡ Z C = Z
(Z) (C)
(Z) (C)
S‑gliceraldeído S‑alanina
Figura 130 
 Observação
Em estereoquímica, os átomos ou grupos de átomos que estão dispostos 
ao longo da sua estrutura química devem ser vistos como um modelo 
tridimensional.
6.3.2 Propriedades dos enantiômeros: atividade óptica
Além da diferenciação através de sistemas biológicos, os enantiômeros podem ser diferenciados 
quanto à atividade óptica. Essa propriedade é a uma medida do desvio da luz polarizada, o que ocorre 
do seguinte modo: ao incidir uma luz polarizada sobre um enantiômero, este consegue desviá‑la para 
a direita ou para a esquerda; seu correspondente tem a mesma capacidade, mas o desvio é feito para o 
lado oposto.
90
Unidade II
Essa propriedade é medida através de um polarímetro:
O plano de polarização 
da luz não teve rotação
Direção da propagação da luz
Fonte 
luminosa
Luz 
normal
Polarizador Luz‑plano 
polarizada
Tubo contendo amostra 
de um composto quiral
Luz‑plano 
polarizada
Figura 131 – Esquema de um polarizador
A luz emitida pela lâmpada passa por um filtro polarizador que a torna polarizada, fazendo com 
que apenas no comprimento de onda em que se encontra o vetor elétrico chegue até a amostra a ser 
analisada (geralmenteuma solução contendo amostra e solventes como água, clorofórmio ou etanol). 
Se a amostra desviar a luz polarizada, ela é chamada de opticamente ativa e a direção e a medida de 
rotação observadas são obtidas por meio do analisador.
Experimentalmente, quando a luz polarizada é desviada no sentido horário, os compostos são 
denominados dextrogiros ou dextrorrotatórios (dexter, em latim, significa direita), e o enantiômero 
é designado como (+); já quando ocorre o desvio da luz polarizada no sentido anti‑horário, eles 
são denominados levogiros ou levorrotatórios (laevus, em latim, significa esquerda) e o enantiômero 
será designado como (‑).
Exemplo de substância que desvia a luz polarizada é o ácido lático, que possui carbono assimétrico, 
portanto, um enantiômero.
H OH
COOH
Ácido (+)‑lático
HHO
COOH
Ácido (‑)‑lático
Figura 132 
Para ter um dado quantitativo dessa propriedade óptica, calcula‑se o quanto a substância 
desvia a luz polarizada, processo chamado de rotação específica [α], a qual pode ser determinada 
através da equação:
[α]tl =
α
C.l
91
QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL
Onde: 
α = rotação observada ao fim do experimento, em graus 
C = concentração do analito em uma solução ou a densidade de um líquido puro, em g.cm‑3 
l = comprimento do tubo analisador, em dm 
T = temperatura da amostra, em oC 
L = comprimento de onda utilizado
A rotação específica vai depender de alguns fatores como: comprimento de onda, (em geral, utiliza‑se 
lâmpada de Na cujo comprimento de onda é 589,3 nm, simbolizado por D), do solvente (caso a amostra 
analisada esteja em solução) e da temperatura do ensaio realizado.
A direção e a rotação específica são adicionadas à nomenclatura do composto.
CH3
HHO
CH2
CH3
C
CH3
H OH
CH2
CH3
C
(R)‑(–)‑butan‑2‑ol (S)‑(+)‑butan‑2‑ol
�� � � �D25 13 52. º �� � � �D25 13 52. º
Figura 133 
Tabela 10 – Rotação específica de alguns compostos orgânicos
Composto [α]D (graus) Composto [α]D (graus)
Cânfora +44.26 Penicilina V +223
Morfina –132 Glutamato monossódico +25,5
Sacarose +66.47 Benzeno 0
Colesterol –31.5 Ácido acético 0
Um composto quiral pode possuir apenas um enantiômero ou pode se apresentar como uma mistura 
dos dois. Substâncias enantiomericamente puras são chamadas de homochiral ou enantiopuras. 
Quando se tem a proporção de 1:1 de enantiômeros, diz‑se que ele é uma mistura racêmica e tem 
rotação líquida zero (em que as rotações causadas pelo par de enantiômeros são anuladas). 
92
Unidade II
Em uma mistura de enantiômeros, pode‑se determinar a proporção de cada enantiômero através do 
excesso enantiomérico (ee):
ee = quantidade do enantiômero em maior proporção – quantidade do enantiômero em 
menor proporção
Pode‑se ainda determinar a pureza óptica em porcentagem:
Pureza óptica (%) = rotação específica observada/rotação específica do enantiômero puro 
6.3.3 Substâncias que apresentam mais de um centro quiral ou estereocentro
Diastereoisômeros
Pode‑se estimar quantos enantiômeros ocorrerão quando se tem mais de um carbono assimétrico 
na estrutura química através da expressão 2n, onde n expressa o número de carbonos assimétricos.
Substâncias que apresentam mais de um estereocentro cujas imagens não sejam especulares são 
chamadas de diastereoisômeros.
O
O
O O
O O
H
H
H H
H H
H
H
H
HO OH
H H
H H
H
H
HO HO
HO OH
HO
HO
HO
A B
C D
OH HO
OH OH
OH H
H H
OH
OH
OH HO
OH
R
R
R S
S R
R
R S
R S
R
Enantiômeros
Diastereoisômeros
Espelho
Figura 134 
93
QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL
Compostos meso
Compostos meso são definidos como substâncias aquirais que possuem centros quirais mesmo 
tendo quatro ligantes diferentes. Só existem quando há pares de carbonos assimétricos e são inativos 
opticamente pela lei da compensação simétrica. 
COOH1
2
3
4 COOH
2R, 3R 2S, 3S 2S, 3R2R, 3S
OH
HO
H
H
C
C
COOH COOHCOOH1 11
2 22
3 3
4 44COOH COOHCOOH
OH HOH
HO HO
H3C
H3C
H
H HOH
H HOH
C C
C
C
H
H
Br
Br
C
C C
Espelho Espelho
COOH COOH
Rotação
1 1
2 2
3 3
4 4COOH COOH
2R, 3S 2S, 3R
OH HO
H H
H H
OH HO
C C
C C
180º
Idênticos
Figura 135 
Por fim, podemos separar em grupos os isômeros:
Isômeros
Compostos moleculares com a 
mesma fórmula molecular
Isômeros constitucionais
Isômeros nos quais os átomos 
possuem conectividade diferente
Enantiômeros
Estereoisômeros cuja imagem 
especula é não sobreponível
Diastereoisômeros
Estereoisômeros que não se sobrepõem
Estereoisômeros
Isômeros nos quais os átomos possuem 
conectividade igual, porém com arranjo 
especial diferente
Figura 136 
94
Unidade II
 Resumo
Quando compostos orgânicos são produzidos sinteticamente, são 
desenvolvidos, além do produto principal, subprodutos que precisam 
ser eliminados da mistura reacional (reagente, solventes, produtos e 
subprodutos). Para tanto, é necessário lançar mão de técnicas de separação. 
Outro ponto a considerar é: realmente o produto criado é aquele proposto? 
Quanto de produto foi produzido?
Nesta unidade, essas técnicas foram separadas conforme suas questões 
características, ou seja, o que se deseja responder.
Caso a identificação dos grupos funcionais seja a etapa crítica, pode‑se 
utilizar técnicas como a espectrofotometria, tanto UV‑Vis quanto IV.
Por outro lado, quando se deseja acompanhar uma reação química, 
a CCD é a técnica mais aplicada, pois é de baixo custo e possui 
resultados rápidos.
Já para a quantificação dos produtos produzidos, a cromatografia em 
coluna é a técnica a ser usada: além da separação, é possível quantificar 
cada composto criado numa rota sintética.
A separação de misturas racêmicas (quando são produzidos isômeros 
espaciais) pode ser feita por Clae utilizando‑se uma coluna quiral.
O conhecimento dos conceitos de estereoquímica, ou seja, como os 
isômeros espaciais são produzidos, destacando‑se a formação de isômeros 
cis/trans ou E/Z para compostos insaturados e R/S para compostos que 
apresentam carbono assimétrico (carbono quiral), é fundamental quando 
se trata de produção de fármacos ou de candidatos a fármacos.
Esse conhecimento prévio nos leva a identificar tanto os isômeros que 
possuem atividade biológica (a espacialidade dos grupos químicos de um 
fármaco é essencial para entender a complementaridade com o receptor), 
quanto os isômeros que possuem algum tipo de toxicidade (cabe aqui 
lembrar o evento talidomida).
Com o que foi exposto, podemos produzir fármacos com nível de 
segurança maior para o paciente. 
95
QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL
 Exercícios
Questão 1. (FGV 2012) Considerando a análise de substâncias orgânicas por cromatografia em 
camada delgada, assinale a alternativa correta.
A) Duas substâncias orgânicas jamais terão o mesmo RF (índice de retenção).
B) Substâncias que não absorvem radiação na região do ultravioleta não podem ser analisadas por 
essa técnica.
C) Por meio dessa técnica, não é necessário o uso de padrão para identificação prévia de uma 
substância orgânica.
D) Esse método pode ser utilizado para análises quantitativas através do estabelecimento da área da 
mancha da amostra por densitometria, comparada a um padrão.
E) Apenas a mistura de sílica gel e gesso pode ser usada como suporte/fase estacionária em 
cromatografia em camada delgada.
Resposta correta: alternativa D.
Análise das alternativas 
A) Alternativa incorreta. 
Justificativa: pode ocorrer igualdade de RF (índice de retenção). 
B) Alternativa incorreta. 
Justificativa: substâncias que não absorvem radiação na região do ultravioleta podem ser analisadas 
por outro meio, outro revelador.
C) Alternativa incorreta. 
Justificativa: geralmente usamos um padrão para confirmar a substância por comparação de seus 
RF (que devem ser iguais).
D) Alternativa correta. 
Justificativa: esse método pode ser utilizado para análises quantitativas através do estabelecimento 
da área da mancha da amostra por densitometria, comparada a um padrão, e, inclusive, pode‑se raspar 
a sílica na região do RF e fazer a dosagem doque foi eluído.
96
Unidade II
E) Alternativa incorreta. 
Justificativa: várias fases estacionárias podem ser aplicadas.
Questão 2. (Uespi) A anfetamina é uma substância com poderosa ação estimulante sobre o sistema 
nervoso central. É usada no tratamento de pacientes que sofrem de depressão e também em regimes de 
emagrecimento. Todavia, algumas pessoas utilizam a anfetamina sem orientação médica, com o objetivo 
de obter a sensação de euforia por ela provocada. A fórmula estrutural da anfetamina, representada a 
seguir, exemplificando um caso de isomeria é:
CH2
NH2
CH CH3
Figura 137 – Fórmula da anfetamina 
em exercício sobre isomeria óptica
A) Geométrica.
B) De função.
C) De cadeia.
D) De compensação.
E) Óptica.
Resposta correta: alternativa E.
Análise das alternativas 
A) Alternativa incorreta. 
Justificativa: não é geométrica porque não possui ligação dupla entre carbonos que tenham grupos 
ligantes distintos.
B) Alternativa incorreta. 
Justificativa: não é isomeria de função, porque estamos falando de uma única molécula, e não de 
outros isômeros, para que seja possível comparar se pertencem à mesma função orgânica, se possuem 
o mesmo tipo de cadeia ou se possuem heteroátomos em posições diferentes.
97
QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL
C) Alternativa incorreta. 
Justificativa: a isomeria de cadeia é um tipo de isomeria plana ou constitucional, ou seja, em que 
dois ou mais compostos possuem a mesma fórmula molecular (os mesmos elementos químicos e na 
mesma quantidade), mas se diferenciam pela fórmula estrutural.
D) Alternativa incorreta. 
Justificativa: a isomeria de compensação é um tipo de isomeria plana, ou seja, a diferença entre os 
isômeros pode ser identificada por meio da análise da fórmula estrutural plana da molécula.
E) Alternativa correta.
Justificativa: é um caso de isomeria óptica, em que o carbono assimétrico é mostrado com um 
asterisco, como se observa na figura a seguir:
CH2
NH2
CH* CH3
Carbono assimétrico em molécula de anfetamina