06 - A partir do capim-limão, obtém-se o Citral e uma de suas aplicações é na fabricação de produtos que atraem abelhas. Sua fórmula molecular é
, com uma cadeia alifática de oito carbonos, duas insaturações, nos carbonos 2 e 6 e dois grupos substituintes metila, nos carbonos 3 e 7 . Desenhe as estruturas dos isômeros geométricos (cis / trans) do Citral.
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e pede que eu desenhe os isômeros geométricos (cis / trans) do citral:
- Fórmula molecular:
. - Cadeia alifática linear de oito carbonos (ou seja, um esqueleto octanoide com terminal aldeído).
- Duas insaturações (duplas ligações) localizadas nos carbonos
e . - Dois grupos metila como substituintes, ligados aos carbonos
e . - Pedido: desenhar os isômeros geométricos (cis / trans) do citral.
Passo 2
Primeiro vamos escrever explicitamente o esqueleto e numerar os carbonos para que fique claro onde ficam as duplas e os metilos. A numeração natural coloca o grupo aldeído como carbono
. A fórmula condensada (seguindo a numeração) fica:
Aqui:
- o carbono
é o aldeído ( ); - a primeira dupla é
(insaturação no carbono ); - há um metila substituinte em
(o ligado a ); - a segunda dupla é
(insaturação no carbono ); - há um metila substituinte em
.
Escrevi a cadeia completa para ficar claro onde cada átomo está.
Passo 3
Agora uma pequena aula sobre isomeria geométrica (cis/trans ou E/Z), de modo bem prático:
- Uma dupla ligação
pode gerar isomeria geométrica se cada carbono da dupla estiver ligado a dois substituintes diferentes. Nesse caso dá para ter “os dois maiores grupos do mesmo lado” (cis ou ) ou “em lados opostos” (trans ou ). - Para decidir cis/trans de um modo simples quando um dos substituintes é um hidrogênio, costuma-se comparar a posição do hidrogênio versus o grupo maior: se o hidrogênio e o grupo menor ficarem do mesmo lado é cis, se ficarem em lados opostos é trans. Para uma notação rigorosa usa-se E/Z (regra CIP), mas para exercício prático cis/trans é suficiente.
- No citral há duas duplas (
e ). Em princípio ambas podem apresentar isomeria geométrica (ou seja, poderiam existir combinações E/Z em cada dupla). Porém, quando se fala em “os isômeros geométricos do citral” na literatura e em exercícios é comum comparar os isômeros que diferem na dupla próxima ao aldeído, ou seja, na . Esses dois isômeros têm nomes comuns: - isômero trans (ou
) denominado geranial; - isômero cis (ou
) denominado neral.
- isômero trans (ou
Passo 4
Vamos focar então na dupla
, que é a que define geranial/neral. Para entender qualitativamente:
- No carbono
os substituintes são: o grupo aldeído (um substituinte “grande”) e um hidrogênio . - No carbono
os substituintes são: a cadeia que segue ( , maior) e o metila (menor). - Se o grupo aldeído (
) e o maior substituinte do outro carbono (a porção da cadeia) ficarem no mesmo lado da dupla, temos a configuração (cis) — este é o neral. - Se eles ficarem em lados opostos, temos
(trans) — este é o geranial.
Passo 5
Agora descrevo explicitamente as duas estruturas (vou usar a fórmula condensada e o descriptor de configuração para indicar a geometria na
).
- Isômero trans (geranial): é o
-3,7-dimetil-2,6-octadienal. Em fórmula condensada:
Aqui a dupla
está na configuração trans/
: o grupo aldeído e a porção de cadeia (o substituinte de maior prioridade no outro carbono) estão em lados opostos da dupla.
- Isômero cis (neral): é o
-3,7-dimetil-2,6-octadienal. Em fórmula condensada:
A aparência condensada é a mesma, mas o que muda é a orientação espacial na dupla
: agora o grupo aldeído e o maior substituinte do outro carbono estão do mesmo lado da dupla (cis/
).
Observação complementar (didática): se o exercício pedisse considerar ambas as duplas, existirão, em princípio, quatro isômeros geométricos (combinações
em
e em
). Mas o par chamado “citral” e clássico na química de fragrâncias é exatamente o par geranial/neral que difere pela geometria em
.
Passo 6
Como pedir “desenhe as estruturas”, se estivéssemos desenhando no papel faria dois esqueletos em linha (colocando explicitamente a orientação relativa na dupla
): um em que o aldeído e a cadeia maior estão em lados opostos (trans/
, geranial) e outro em que estão no mesmo lado (cis/
, neral). Em texto (nomes e descritores) fica claro quais são as duas estruturas que o exercício quer.
Resposta
Geranial (trans):
-3,7-dimetil-2,6-octadienal,
Neral (cis):
-3,7-dimetil-2,6-octadienal,