Estereoquímica 2

Prévia do material em texto

<p>Estereoquímica</p><p>IC 370/ 662 - QUÍMICA ORGÂNICA I</p><p>PROF. ANDRESSA ESTEVES</p><p>Importância da determinação e separação enantiomérica</p><p>Isômeros</p><p>(mesma fórmula molecular)</p><p>Isômeros constitucionais</p><p>(conectividade distinta)</p><p>Estereoisômeros</p><p>(mesma conectividade; arranjo</p><p>dos átomos no espaço é distinto)</p><p>Diastereômeros</p><p>(não são imagens</p><p>especulares um do outro)</p><p>Enantiômeros</p><p>(são imagens especulares</p><p>um do outro)</p><p>Estereoisômeros e Moléculas Quirais</p><p>Estereoisômeros</p><p>Mesma fórmula molecular;</p><p>Mesma conectividade (e, por consequência, mesma função orgânica);</p><p>Diferem entre si pelo arranjo dos átomos no espaço.</p><p>Estereoisômeros podem ser enantiômeros ou diastereoisômeros.</p><p>Diastereômeros: quando o par</p><p>de moléculas não é imagem</p><p>especular um do outro.</p><p>Enantiômeros: quando o par de</p><p>moléculas é imagem especular</p><p>um do outro.</p><p>• Enantiômeros</p><p>• Moléculas que são imagens especulares uma da outra, sendo não sobreponíveis no</p><p>espaço.</p><p>• i.e.: Enantiômeros são moléculas quirais.</p><p>Uma molécula e sua</p><p>imagem no espelho</p><p>(linha tracejada)</p><p>As duas não são</p><p>sobreponíveis (apenas A,</p><p>C e Y se encaixam)</p><p>Uma molécula que não é sobreponível a sua imagem</p><p>especular é chamada de quiral. Uma molécula que é</p><p>sobreponível é chamada de aquiral.</p><p>Moléculas quirais tem (na grande maioria dos casos)</p><p>pelo menos um centro de quiralidade.</p><p>Em Química Orgânica, o centro de quiralidade mais</p><p>comum é um átomo de carbono tetraédrico fazendo</p><p>ligações com quatro ligantes distintos</p><p>Outros são possíveis: S, P, N</p><p>Moléculas Quirais</p><p>Estereocentro (centro de quiralidade) do 2-butanol</p><p>Como determinar se uma molécula é quiral ou não?</p><p>i) construindo modelos moleculares;</p><p>ii) verificando a presença de planos de simetria na molécula: moléculas quirais não</p><p>tem um plano de simetria. Exemplos:</p><p>Plano de simetria é um plano imaginário que corta uma molécula de maneira que</p><p>as duas metades da molécula sejam uma imagem especular da outra.</p><p>A maioria das moléculas que</p><p>constitui os animais e vegetais</p><p>é quiral, e usualmente, apenas</p><p>uma das imagens especulares</p><p>pode ocorrer em cada espécie.</p><p>Cada uma das moléculas</p><p>quirais de um princípio ativo e</p><p>pode atuar diferentemente no</p><p>organismo humano.</p><p>Composto meso: é uma molécula aquiral que possui estereocentros (centros de</p><p>quiralidade). São oticamente inativos.</p><p>Enantiômeros possuem propriedades físicas idênticas, exceto sua interação com a luz polarizada</p><p>(atividade óptica). Atividade óptica foi descoberta em 1815, tendo sido um aspecto importante na</p><p>proposta do modelo tetraédrico para o carbono, divulgado no final do século XIX. O aparelho utilizado</p><p>para medir a atividade óptica é o polarímetro:</p><p>Atividade Óptica</p><p>Um composto aquiral não roda o plano de polarização. É opticamente inativo:</p><p>Um composto quiral pode rodar o plano de polarização, sendo opticamente ativo:</p><p>Mais alguns aspectos da atividade óptica:</p><p>i) Em um par de enantiômeros: Sentido horário: dextrorrotatória; (+)-enantiômero.</p><p>Sentido anti-horário: levorrotatória; (-)-enantiômero.</p><p>ii) Devido ao seu efeito sobre a luz plano-polarizada, enantiômeros separados são ditos compostos</p><p>opticamente ativos.</p><p>Nomenclatura R e S (Nomenclatura Cahn-Ingold-Prelog)</p><p>Como determinar a ordem de prioridade?</p><p>1- Verificar o número atômico de cada átomo ligado ao centro estereogênico: quanto maior o</p><p>número atômico, maior a prioridade;</p><p>2- Se dois (ou mais) substituintes ligados diretamente ao centro estereogênico têm o mesmo</p><p>número atômico, percorremos as cadeias até encontrar o primeiro ponto de diferença;</p><p>3- Ligações duplas (e triplas) são tratadas como se fossem simples e os átomos são duplicados</p><p>(ou triplicados).</p><p>(R)-2-butanol ou</p><p>(2R)-2-butanol</p><p>Exemplos</p><p>(S)-2-butanol</p><p>• Outro jeito de se olhar o exemplo anterior</p><p>• “girar” a molécula no papel</p><p>• (ainda) mais um jeito de se resolver o problema:</p><p>• Usar o método das duas trocas.</p><p>• Cada troca de dois grupos em torno de um centro de quiralidade converte uma molécula</p><p>em seu enantiômero.</p><p>• Fazer duas trocas em um enantiômero gera uma nova representação da molécula (i.e.:</p><p>inverte e retorna).</p><p>Projeção de Fischer</p><p>Regras de Cahn-Ingold-Prelog em Alquenos</p><p>• Cada centro de quiralidade presente na molécula tem sua própria configuração</p><p>absoluta que é determinada de modo não ambíguo e independente dos outros centros</p><p>de quiralidade.</p><p>Aplicando as regras de Cahn-Ingold-</p><p>Prelog para os dois carbonos isoladamente:</p><p>Fazendo o mesmo para os outros três</p><p>estereoisômeros:</p><p>Importante notar:</p><p>Enantiômeros tem a configuração</p><p>absoluta de todos os centros de</p><p>quiralidade oposta!</p><p>Compostos meso são moléculas que</p><p>apresentam centro de quiralidade com</p><p>estereoquímica definida e não são quirais.</p><p>Apresentam plano de simetria.</p><p>Não apresentam atividade ótica.</p><p>Slide 1: Estereoquímica</p><p>Slide 2</p><p>Slide 3</p><p>Slide 4</p><p>Slide 5</p><p>Slide 6</p><p>Slide 7</p><p>Slide 8</p><p>Slide 9</p><p>Slide 10</p><p>Slide 11</p><p>Slide 12</p><p>Slide 13</p><p>Slide 14</p><p>Slide 15</p><p>Slide 16</p><p>Slide 17</p><p>Slide 18</p><p>Slide 19</p><p>Slide 20</p><p>Slide 21</p><p>Slide 22</p><p>Slide 23</p><p>Slide 24</p><p>Slide 25</p><p>Slide 26</p><p>Slide 27</p><p>Slide 28</p><p>Slide 29</p><p>Slide 30</p><p>Slide 31</p><p>Slide 32</p>