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7/29/2019 Aula 06- Aula Estereoquimica
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Prof. Dr. Luciano da Silva [email protected]
ESTEREOQUMICA
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ISOMERISMO
Ismeros
Ismeros Constitucionais
Estereoismeros
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Subdiviso de Ismeros
IsmerosCompostos diferentes coma mesma frmula molecular
Ismeros Constitucionais
C4H
10
Estereoismeros
Enantimeros Diasteroismeros
C
CO2H
H OHH
3C
C
CO2H
HHOCH
3
Cl
Cl
H
H
H
Cl
Cl
H
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Ismeros CisTrans
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Enantimeros e Molculas Quirais
Uma molcula quiral definida como aquela que no superponvel com sua imagemno espelho.
Como sabemos quando esperar a possibilidade de
enantimeros?
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C
CH3
CH2OH
H
C2H5 * *C
OH
COOH
H
CH3
*C
Cl
CH3
HC2H5 C
D
CH3
H*
2-metil-2-butanol cido ltico
cloreto de s-butila -deuterioetilbenzen
Um par de enantimeros sempre possvel para molculas que contm um tomotetradrico com quatro diferentes grupos ligados a ele.
Carbono tetradrico estereognico
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Enantimeros(Grego, enantio = oposto):Um par de substncias que no superpem
I
c. cloro iodo metano sulfnico
no sobreponvel: enantimeros
C
SO3H
H
I ClC
SO3H
H
Cl
espelho
Cl
cloreto de isopropila
sobreponvel: no enantimeros
CH3CH3
Cl
C
H
C
H
CH3CH3
espelho
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TESTE DE QUIRALIDADE:PLANO DE SIMETRIA
Plano imaginrio que divide uma molcula de tal forma que as duas metades da molcula so imagens
especulares uma da outra.
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Nomenclatura de Enantimeros: O sistema R, S( Cahn, Ingold e Prelog)
Os dois enantimeros do 2 butanolCH3CH2CH2OH
C HOCH3
CH2
CH3
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Configurao Absoluta
Sistema desenvolvido por Cahn, Ingold e Prelog
Configurao S
1
2 3
4
1
23
4
Configurao R
4
3
2
1
F
Cl
H
Br
(S
)-Bromoclorofluormetano
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(1) Designar as prioridades dos tomos ligados ao centro quirl (n atmico);
(2) visualisar a molcula com o tomo de menor prioridade para atrs;
(3) determinar o sentido indo do tomo de maior prioridade para do menor
prioridade;
(4) sentido horrio, configurao R(Latim, rectus, direita); sentido anti-
horrio, configurao S(Latim, sinister, esquerda).
Br
I ClH
Br
Cl IH
R S
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2- As prioridades so determinadas pelas regras de sequncia:
a nmero atmica dos primeiros tomos ligados ao centro quirl,
depois os tomos seguintes, etc
C
H
CH3Br
Iab
c
o mesmo que
CHI
Br
CH3
(R)-1-Bromo-1-IodoetanoNA=nmero atmico
NA1
NA35
NA53 NA6
a
b
c
C H
H
H H
H
C HC
H
H
metil etil
igual
maiormenor
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Exemplos
Assinale uma configurao (R) ou (S) para cada uma das seguintes molculas
e d a Formula Molecular de cada substncia
H NH2
H3C
CH2OH
H CO2H
CHO
CH2OHO
Cl
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Quiralidade e atividade biolgica
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Quiralidade e atividade biolgica
Coelho, F.A.S. Qumica Nova na Escola, n. 3, 2001, 23.
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Discriminao de Enantimeros porMolculas Biolgicas
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Propriedades dos enantimeros
Os enantimeros so compostos diferentes.
Um par de enantimeros apresentam diferentes P.F., P.E. esolubilidade ?
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Propriedades dos enantimeros: Atividade tica
Propriedades fsicas (R)-2-butanol (S)-2-butanol
P.E (1 atm) 99,5C 99,5C
Densidade (g.mL-1 a
20 C)
0,808 0,808
ndice de Refrao(20C)
1,397 1,397
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- Mostram comportamentos diferentes apenas quando interagem com outrassubstancias quirais;
- Diferentes velocidades de reao a outras molculas quirais;
diferentes solubilidades em solventes que consistem em um nico enatimero
- Os enantimeros diferem no comportamento deles frente a uma luz
polarizada no plano, enantimeros separados so chamados de compostos
oticamente ativos.
Propriedades dos enantimeros
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O Polarmetro
Um polarmetro mede o grau de rotao ptica de uma substncia
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ROTAO ESPECFICAS
O nmero de graus que o plano girado medida que a luz passa atravs de umasoluo de um enatimero.
Rotao observada
Concentrao da soluo (g.mL-1)
O comprimento do tubo em decimetro (1dm=10cm)
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O sentido da rotao da luz polarizada incorporada aos nomes doscompostos
No existe correlao obvia entre as configurao dos enantimeros (R, S) e osentido (+) (-) que eles giram a luz polarizada no plano
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As formas Racmicas
Uma mistura racmica, a qual contm a mesma quantidadedos dois enantimeros, opticamente inativa;
Uma amostra de uma substancia oticamente ativa econsiste em um unico enantimero dita serenatiomericamente pura.
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Molculas com mais de um estereocentro
O
H
CH3
H
H
H
CH3 H
Colesterol
8 centros de quiralidade 28
= 256 estereoismeros
No de estereoismeros no execer a 2n
*
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Molculas com mais de um estereocentro
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
** 4321CH3 CH
Br
CH CH3
Cl
2-bromo-3-clorobutano
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Composto Meso
C
CO2H
C
CO2H
OHH
OHH
C
CO2H
C
CO2H
HHO
HHO
A B C D
(3S,3S)(2R,3R) (2R,3S) (2S,3R)
C
CO2H
C
CO2H
HHO
OHH
C
CO2H
C
CO2H
OHH
HHO
1
2
3
4
C
CO2H
C
CO2H
OHH
OHH
C
CO2H
C
CO2H
HHO
HHO
(2R,3S) (2S,3R)
Giro 180o
1
2
1
2
33
44
C
CO2H
OHH
C
CO2H
OHH
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Hidrognios enantiotpicos tm a mesma reatividade qumica e no podem serdistinguidos por agentes aquirais, mas eles no so quimicamente equivalentesfrente a reagentes quirais.
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Hidrognios diastereotpicos no tm a mesmareatividade qumica com reagentes aquirais
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R E l d E t i
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Reao Envolvendo Estereoismeros
Gerao de centro quirlico a partir de composta aquiral
Q
: Como explicar que a clorao de n-butano produz 2-clorobutano pticamente inativo?
CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH CH3
Cl
Cl2, Luz ou calor+ cloreto de n-butil
*
n-butano(aquiral) cloreto de s-butila
(quiral)
C
CH3
C2H5
ClH HCl
C2H5
CH3
C
(S)-(+)-cloreto de s-butila (R)-(-)-cloreto de s-butil
I II
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C
CH3
C2H5
ClHHCl
C2H5
CH3
C
C
C2H5
HCH3
Cl2a b
a b
enantimeros
formados em igual quantidade
Gerao de um centro quiral
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Esteroqumica de Reaes de Adio Eletroflica de
Alcenos
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COMPOSTOS COM CENTROS ESTEROGNICOS DIFERENTES DECARBONOS
Compostos quirais que no possuem um tomo tetradrico com quatro grupodiferentes
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Como separar uma mistura de
enantiomeros ?????
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Exerccios
Considere os seguintes pares de estruturas. Identifique a relao entre elasdescrevendo-as como representando enantimeros, diasteroismeros, ismeros
constitucionais ou duas molculas do mesmo composto:
a-C
BrH
F
CH3
C
HF
Br
CH3
b-C
BrH
F
CH3
CHBr
F
CH3
C
BrH
CH3
CH3C H
H
CH2Br
CH3
c-
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50/50
Muito Obrigado!!!
Pedras no caminho? Junto todas, um dia vou construir um castelo.
Fernando Pessoa