Boas práticas de programação com Object Calisthenics
Sandrogreco Aula 4 Quim. Org. 2007 EstereoquíMica
1. Prof.: Sandro J. Greco
Química Orgânica Estereoquímica – Estereoisômeros
Compostos como par de objeto – imagem especular Enantiômeros e Quiralidade
Enantiômeros são estruturas que não são idênticas,
mas são imagem especular umas das outras;
Estruturas são quirais se elas não forem sobreponíveis
em sua imagem especular.
ou
Enantiômeros
Estruturas aquirais se sobrepõem nas suas imagens especulares
2. Prof.: Sandro J. Greco
Química Orgânica Estereoquímica – Estereoisômeros
Centro estereogênico
Plano de simetria
Não possui centro
estereogênico
Moléculas quirais não possuem plano de simetria
• Se uma molécula contém um átomo de carbono com quatro
grupos diferentes, essa molécula não possui nenhum plano de
simetria e deve portanto ser quiral. Um átomo de carbono
Objetos quirais
contendo quatro grupos diferentes é portanto estereogênico ou
centro quiral.
3. Prof.: Sandro J. Greco
Química Orgânica Estereoquímica – Estereoisômeros
Configuração x Conformação
ISÔMEROS
Estereoisômeros
Isômeros estruturais
ou
Isômeros espaciais
Isômeros Isômeros
configuracionais conformacionais
Moléculas iguais
H
H F
Não são separáveis
H H
H H
(em equilíbrio)
F
Conformação
Isômeros geométricos
Isômeros ópticos
F
H
Moléculas diferentes
e
H H
H H São separáveis
H
F
enantiômeros Diastereoisômeros Configuração
•A configuração de uma molécula só é alterada se
ligações forem quebradas e formadas;
• Configurações diferentes, necessariamente, são
moléculas diferentes.
4. Prof.: Sandro J. Greco
Química Orgânica Estereoquímica – Estereoisômeros
Mentalmente, mova do substituinte de prioridade até o de
Nomenclatura R e S para descrever a configuração
prioridade 3. Se o movimento for no sentido horário a horá
absoluta de um centro quiral
configuração absoluta da molécula é R. Caso o movimento se
processe no sentido anti-horário a configuração absoluta é S .
anti- horá
Nomenclatura atual, baseada no sistema Cahn, Ingold e Prelog.
Este sistema faz parte das regras da IUPAC. Atividade óptica – rotação da luz plano polarizada
Propriedades Físicas (R)-2-Butanol (S)-2-Butanol
Regras de prioridade
99.5 °C 99.5 °C
Ponto de ebulição (1 atm)
1
Densidade (g mL–1 a 20 °C) 0.808 0.808
Índice de refração (20 °C) 1.397 1.397
Assinale o número de prioridade de cada substituinte do
centro quiral. Átomos com maiores números atômicos possuem
as maiores prioridades;
2
O átomo de menor prioridade deve estar o mais afastado
possível do observador;
3 2
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Química Orgânica Estereoquímica – Estereoisômeros
Rotação específica Mistura racêmica
Rotação específica [α]: é a medida quantitativa da atividade
óptica por polarimetria. É característica de cada molécula
opticamente ativa.
Me
H ATENÇÃO ! A
OH
H
HO nomenclatura R, S
Ph
não diz se o
isômero R
isômero R Pureza Óptica e Excesso Enantiomérico
isômero é (+) ou (-)
25
25
[α] D (puro) + 42o [α] D (puro) - 48o
Pureza óptica = rotação específica observada
α rotação observada (graus)
rotação específica do enantiômero puro
comprimento do tubo (dm)
[α] = α
l
[α] = α
t t
c concentração (g / 100 mL)
λ
λ l. c
l. d
d densidade (g / mL)
para soluções temperatura ( oC)
para líquidos t
puros λ comprimento de onda
da luz incidente (nm)
Composto [a]D (Graus)
Cânfora +44.26
- λ da luz (raia D do sódio: mais usada) Morfina –132
determinar [ α] em
- natureza do solvente Penicilina V +223
Fatores que diferentes solventes
influenciam Colesterol –31.5
usar, sempre que possível,
o valor de - concentração amostras concentradas
[α]
c 5
% Excesso Enantiomérico = (M+) – (M-)
- temperatura
(M+) + (M-)
7. Prof.: Sandro J. Greco
Química Orgânica Estereoquímica – Estereoisômeros
Diastereoisômeros e propriedades físicas
Epímeros
Moléculas aquirais com centros estereogênicos
Compostos que contem centros estereogênicos e são
muitas vezes quirais são chamados de compostos meso.
Esses compostos necessariamente possuem um plano
de simetria.
8. Prof.: Sandro J. Greco
Química Orgânica Estereoquímica – Estereoisômeros
Compostos quirais sem centros estereogênicos Estereoisomerismo e propriedades físicas
Diastereoisômeros – propriedades físicas diferentes
Exemplos:
O O
Cl H
o o
H Cl
p.e. = 4 C p.e. = 1 C
μ = 3,07 D μ = 1,08 D
(mais polar) (menos polar)
HO
HO OH
O O
HO HO
HO HO
HO OH OH
(D-glicose) (D-manose)
25 25
[α]D + 52 (c 1, H2O) [α]D + 14,8 (c 4, H2O)
OTs OTs
EtONa
EtONa
H
(E2)
(E2)
H
cis rápido lento trans
H e OTs: antiperiplanares
OH
CO2Me
O
O
Eluente: 0,5% MeOH/ CHCl3
( + )-anti
_
Revelador: luz U.V.
OH
CO2Me
O
syn anti
O
( + )-syn
_
9. Prof.: Sandro J. Greco
Química Orgânica Estereoquímica – Estereoisômeros
Estereoisomerismo e propriedades físicas
Enantioômeros – propriedades físicas iguais
O
O
EXCEÇÃO CO2CH3
CO2CH3
Et
Et
SINAL DO [α]D 25
25
[α]D +82 (c 5,7, EtOH)
[α]D -82 (c 5,7, EtOH)
Separação de enantiômeros
10. Prof.: Sandro J. Greco
Química Orgânica Estereoquímica – Estereoisômeros
Solubilidade
Separação de enantiômeros
Cromatografia
11. Prof.: Sandro J. Greco
Química Orgânica Estereoquímica – Estereoisômeros
Importância do estereoisomerismo Enantiômeros x Receptores Biológicos
Propriedades biológicas de muitas substâncias são
muito dependentes das suas configurações absolutas.
Indústrias: farmacêutica, defensivos agrícolas,
flavours, etc.
TRAGÉDIA DA TALIDOMIDA
O
O
O
N
O
N
N
N
OO H
OO H
(-)-talidomida
(+)-talidomida
(teratogênico)
(sedativo)
O
O
O
O
O
HO H
HO
H
O
N
O O
HO
O ON
H O
O
H3CO OCH3
N3
OCH3
β-vetivona
Vepesid VP-16 AZT
(antitumoral) (anti-HIV)