O que ESTEREOQUMICA ?

Por que estudar estereoqumica ?

IsmerosSubstncias no idnticas que possuem a mesma frmula molecular.

Ismeros CisTrans

EnantimerosMolculas de imagem especular no sobreponvel

MOLCULAS QUIRAISA molcula do 2-bromobutano um exemplo de molcula QUIRAL. Existem duas molculas de 2-bromobutano distintas e uma imagem da outra.

H Br

Br H

Estas molculas correspondem, portanto, a um par de ENANTIMEROS

Espelho

MOLCULAS QUIRAIS

Embora a diferena entre os enantimeros parea irrelevante, estes compostos apresentam, em geral, atividades biolgicas completamente diferentes: um deles pode ser muito ativo, e o outro inativo ou fracamente ativo.

ESTEREOISMEROSHOOC-CHOH-CHOH-COOH cido 2,3-di-hidroxibutanodiico cido TartricoCOOH H H OH OH Diastereoismeros COOH H HO COOH OH H COOH HO COOH H OH COOH

Enantimeros

H

MOLCULAS QUIRAIS

MOLCULAS QUIRAISLIMONENO

Enquanto a forma R apresenta o odor de laranja, a forma S apresenta o odor de limo!

TALIDOMIDA

N-(2,6-dioxo-3-piperidil)ftalimidaLanado em 1956 como antigripal (Grippex ) E como sedativo em 1957 (Contergan) Outros Nomes Registrados Distival, Kevadon Ectiluran, Ondosil, Sedalis, Sedim, Verdil, Slip

TALIDOMIDA

Em 1980: foram descobertos os diferentes efeitos farmacologicos das duas formas espaciais da Talidomida: uma apresenta a ao farmacolgica desejada e a outra o efeito teratognico.

MOLCULAS QUIRAISToda molcula QUIRAL

apresentaATIVIDADE PTICA.

Atividade ptica a propriedade que certos materiais possuem de girar o plano de polarizao de um feixe de luz linearmente Polarizada.

O instrumento- Polarmetro

O aparelho formado por uma fonte de luz (1), um filtro polarizador fixo (2), um tubo (3) contendo a amostra (4) e um filtro polarizador para anlise (6), que ao ser girado registra o sentido levgiro (-) ou dextrgiro (+) e o ngulo em graus (de 0 a 180). Observe na figura o desvio do plano ao sair a luz do compartimento da amostra (5).

Polarimetro

Uma mistura racmica, a qual contm a mesma quantidade dos dois enantimeros, opticamente inativa rotao especfica observada pureza ptica =

rotao especfica do enantimero puro

excesso excesso de um nico enantimero enantiomrico = mistura inteira

O QUE TORNA UMA MOLCULA QUIRAL ?

A AUSNCIA DE ELEMENTOS DE SIMETRIA

A PRESENA DE ELEMENTOS DE QUIRALIDADE

O QUE TORNA UMA MOLCULA AQUIRAL ?

A PRESENA DE ELEMENTOS DE SIMETRIA Eixo prprio (Cn) Eixo imprprio (Sn) Plano de simetria (s)

Centro de inverso (i)

ELEMENTOS DE SIMETRIAEIXO PRPRIO (Cn)n = 360 / a ( a = ngulo de rotao )

C2CH3 CH3 CH3

CH3rotao180 O

CH3 CH3 CH3 CH3

ELEMENTOS DE SIMETRIAEIXO IMPRPRIO (Sn)n = 360 / a ( a = ngulo de rotao )

CH3

CH3rotao

CH3CH3reflexo

S4

CH3

CH3 CH3

90 O

CH3

CH3

CH3 CH3

CH3

ELEMENTOS DE SIMETRIAPLANO DE SIMETRIA (s)

CH3 CH3 CH3 CH3 CH3reflexo

CH3

CH3 CH3

ELEMENTOS DE SIMETRIACENTRO DE INVERSO (i)

CH3+inverso

CH3

CH3

CH3

PROJEES NO PLANOPROJEO DE NEWMAN a projeo de uma molcula no plano, vista ao longo de uma ligao. PROJEO EM CAVALETE a projeo de uma molcula no plano, vista em perspectiva em relao a uma ligao alongada. PROJEO DE FISCHER a projeo de uma molcula no plano, com a cadeia carbnica desenhada na vertical, de cima para baixo, tendo as ligaes horizontais colocadas frente do plano e os terminais verticais para trs do plano.

Projeo de Newman

Etano

H H H H H60 O

HH

H

H H

H H

alternada

eclipsada

PROJEO DE NEWMAN

CHO H OH OH H CH2OH

PROJEO EM CAVALETE

CHOPROJEO EM ZIG ZAG

H OH HO H CH2OH

HO H CHO HOH2C H OH

PROJEO DE FISCHER

CHO H HO H H OH H OH OH CH2OH

CHO HO H HO HO H OH H H CH2OH

D-(+)-Glicose

L-(-)-

Glicose

PROJEO DE FISCHERCHO H H OH OH CH2OHD-(-)- Eritrose diastereoismerosCHO

enantimeros

HO HO

H H CH2OH

L-(+)- Eritrose

CHO HO H H OH CH2OH

CHO

enantimeros

H HO

OH H CH2OH

D-(-)- Treose

L-(+)- Treose

PROJEO DE FISCHERCOOH H H OH OH COOHAc. Meso tartrico Meso- tartrico Diastereoismeros Idnticas

COOH HO HO H H COOH

COOH H HO OH H COOHcido L-(-)- Tartrico Enantimeros

COOH HO H H OH COOHcido D-(+)- Tartrico

DESCRITORESCONFIGURACIONAIS E CONFORMACIONAIS1. Descritores usados para especificar configurao absoluta:

Smbolos (R) e (S);

NOMENCLATURA R/S (Cahn, Ingold e Prelog)

Classifique os grupos (tomos) ligados ao centro quiral

Oriente o grupo (tomo) de menor prioridade (4) para longe de voc

Sentido horrio = configurao R Sentido anti-horrio = configurao S

Nomeando a partir da Frmula em Perspectiva1. Classifique os grupos ligados ao carbono assimtrico 14

2

3

2. Se o grupo (ou tomo) de menor prioridade est ligado com uma cunha tracejada,

3. Se necessrio, gire a molcula para que o grupo (ou tomo) de menor prioridade esteja ligado com uma cunha tracejada

4. Pode-se desenhar a seta do grupo 1 para o grupo 2, passando pelo grupo de menor prioridade (4), mas nunca passando pelo grupo de menor prioridade (3).

Nomeando a partir da Projeo de Fischer1. Classifique o grupo (ou tomo) que est ligado ao carbono assimtrico e desenhe uma seta do grupo com maior prioridade para o grupo com a prxima maior prioridade (R)-3-cloro-hexano

2. Se o grupo com menor prioridade estiver na ligao horizontal, a nomeao ser oposta direo da seta (S)-2-butanol

3. A seta pode ir do grupo 1 ao 2, passando pelo grupo 4, mas nunca pelo grupo 3

CO2H H OH CH3(S)-cido ltico

Uma projeo de Fischer pode somente ser rodada 180 no plano do papel, obtendo-se a mesma molcula

NOMENCLATURA R/S (Cahn, Ingold e Prelog)Regras para definio da ordem de prioridade dos ligantes a um carbono assimtrico 1. Maior prioridade para o tomo de maior nmero atmico ligado ao carbono assimtrico

1

4

Br HO(S) 2

H3

COOH4H

3

COOH

Br OH2

1

NOMENCLATURA R/S (Cahn, Ingold e Prelog)Regras para da definio da ordem de prioridade dos ligantes a um carbono assimtrico 2. Em caso de istopos, maior prioridade para o istopo de maior massa;

3 1

4 2

2

D H HO(S)

COOH4H

COOH

D OH1

3

NOMENCLATURA R/S (Cahn, Ingold e Prelog)Regras para da definio da ordem de prioridade dos ligantes a um carbono assimtrico3. Em caso de empate nos tomos imediatamente ligados ao carbono assimtrico, passa-se para os seguintes e aplicam-se as regras 1 e 2;

HO H H3C(R)

COOH H3

COOH

OH CH3

NOMENCLATURA R/S (Cahn, Ingold e Prelog)Regras para da definio da ordem de prioridade dos ligantes a um carbono assimtrico 4. Em caso de ligaes mltiplas, considera-se a existncia de mltiplos ligantes;

HO H H2C=CH CH(CH3)2

H2C=CH

Co Co C C H H H

HCH(CH3)2

C CH3 CH3

NOMENCLATURA R/S (Cahn, Ingold e Prelog)Regras para da definio da ordem de prioridade dos ligantes a um carbono assimtrico 4. Em caso de ligaes mltiplas, considera-se a existncia de mltiplos ligantes;1 2 4 3 1 HO

HO H H2C=CH(S)

2 C H =C HH

2

CH(CH3)2

4

C H (C H ) 32 3

NOMENCLATURA R/S (Cahn, Ingold e Prelog)

CHO H H OH OH CH2OH

CHO

Enantimeros

HO HO

H H CH2OH

(2R,3R)- Eritrose

(2S,3S)- Eritrose DiastereoismerosCHO

CHO HO H H OH CH2OH

Enantimeros

H HO

OH H CH2OH

(2S,3R)- Treose

(2R,3S)- Treose

NOMENCLATURA R/S (Cahn, Ingold e Prelog)

COOH H H OH OH COOH

COOH

Idnticas

HO HO

H H COOH

cido (R,S)- tartrico

Diastereoismeros

COOH H HO OH H COOH

COOH

Enantimeros

HO H

H OH COOH

cido (R,R)- Tartrico

cido (S,S)- Tartrico

Ismeros com mais de um cabono quiral: um mximo de 2n estereoismeros poder ser obtido

Diastereoismeros so estereoismeros que no so enantimeros

Identificao de Carbonos Assimtricos em Substncias CclicasH

Esses dois grupos so diferentes

* Br

H

*CH3

H H Br CH3 CH3 H

H

H CH3 CH3

H

Br

Br H H

Br

cis-1-bromo-3-metil-ciclo-hexano

trans-1-bromo-3-metil-ciclo-hexano

Substncias MesoPossuem dois ou mais carbonos assimtricos e um plano de simetria

Elas so molculas aquirais

Enquanto qualquer confrmero de uma substncia tenha um plano de simetria, a substncia ser aquiral

plano de simetria plano de simetria

A nomenclatura R,S de ismeros com mais de um carbono assimtrico

Resoluo de uma Mistura Racmica(R)-cido (S)-cido enantimeros(S)-base

(R,S)-sal (S,S)-sal diastereoismeros

(R,S)-sal HCl

(S,S)-sal HCl

(S)-baseH+ (S)-baseH+ + + (S)-cido (R)-cido