) Classifique os pares de monossacarídeos abaixo como: epímeros, anômeros (classificar em
e
), enantiômeros e diastereoisômeros. Justifique sua resposta.
Passo 1
O que o enunciado deu (vou listar exatamente o que vejo e uso):
- Primeiro desenho/SMILES:
. Eu peguei essa cadeia linear (com marcação estereoespecífica ) e interpreto como uma aldo‑hexose com quatro centros quirais definidos — isto é a forma aberta de uma glicose (configuração D, conforme as marcas mostram estereoquímica definida). - Segundo desenho/SMILES:
. Eu peguei isso do enunciado; note que aqui NÃO há marcações de estereoquímica ( ou ). Isso significa que a estereoquímica dos centros quirais NÃO foi especificada no SMILES dado — é ambíguo (pode representar várias disposições estereoisoméricas com a mesma conectividade). - Figura ciclada: imagem de uma piranose (anel de seis membros). Eu olhei a figura e nela o grupo hidroxila do carbono anomérico (o carbono que veio do carbonila na forma aberta,
) está na mesma face do grupo (isto eu peguei da imagem). Por causa disso a figura corresponde à -D‑glucopiranose (explico por que no próximo passo).
As perguntas implícitas (o que tenho que responder): para cada par de monossacarídeos apresentados devo dizer se são epímeros, anômeros (e identificar
ou
quando couber), enantiômeros ou diastereoisômeros — e justificar.
Passo 2
Conceitos essenciais (curto, didático e com “como testar” prático):
- Enantiômeros: são imagens especulares não sobreponíveis. Para moléculas com
centros quirais, um enantiômero tem a configuração invertida em TODOS os centros quirais (por exemplo, D‑glicose vs L‑glicose: todas as configurações dos centros quirais são invertidas). Teste prático: compare cada centro quiral, se TODOS invertidos -> enantiômeros. - Diastereoisômeros: estereoisômeros que não são imagens especulares. Em termos práticos, se alguns (mas não todos) centros quirais mudam de configuração -> diastereoisômeros. Epímeros são um caso especial de diastereoisômeros.
- Epímeros: dois carboidratos que diferem na configuração de apenas UM único centro quiral (por exemplo, glicose e manose diferem apenas no
; glicose e galactose diferem apenas no ). Teste prático: compare os centros quirais; se só 1 é diferente -> epímeros. - Anômeros: aplicável a formas cíclicas (hemiacetais/hemicetais) de açúcares. Quando a cadeia aberta cicliza, o antigo carbonila (
em aldoses) vira um novo centro quiral chamado carbono anomérico. As duas formas possíveis (OH anomérico para “baixo/axial” ou “cima/equatorial” dependendo da representação) são chamadas e . Em D‑piranoses: -
: OH anomérico está anti (trans) ao grupo (na piranose usual isso costuma ficar axial para glicose ). -
: OH anomérico está ao mesmo lado (cis) do (na glicose o OH anomérico fica equatorial).
Teste prático para identificarnuma piranose D: compare a posição relativa do OH anomérico e do grupo (se estiverem no mesmo lado -> , se em lados opostos -> ).
-
Observação importante para esta questão: comparar a forma aberta com a forma cíclica NÃO é classificar como anômeros — anômeros são duas formas cíclicas que diferem no carbono anomérico (por exemplo
-D‑glucopiranose vs
-D‑glucopiranose). A forma aberta é a mesma molécula, apenas em tautomeria com a cíclica.
Passo 3
Aplicando os conceitos ao par: SMILES 1 (linear com estereo definido) versus figura (cíclica).
- O SMILES 1 é a forma aberta (aldeído) de D‑glucose, com estereoquímica definida nos centros
a . - A figura mostra uma piranose cuja posição do OH anomérico (na imagem eu observei que o OH anomérico está do mesmo lado que o grupo
) ⇒ isso identifica a figura como -D‑glucopiranose. (Eu explícito peguei essa conclusão da própria imagem.) - Relação entre forma aberta e forma cíclica: trata‑se da mesma espécie química (mesma sequência de átomos e mesmas configurações nos centros quirais já existentes), apenas a ciclização criou um novo centro quiral em
. Logo: a figura é a forma cíclica da mesma glicose mostrada em aberto (não são “diferentes azuis” de isômeros no sentido enantiômero/epímero/diastereoisômero).
Conclusão para esse par: são a mesma molécula em duas formas tautomericamente relacionadas; a forma cíclica mostrada é o anômeroda D‑glucopiranose. Portanto NÃO se rotulam como epímeros/enantiômeros/diastereoisômeros entre si.
Passo 4
Aplicando os conceitos ao par: SMILES 1 (com estereo) versus SMILES 2 (sem estereo).
- Como disse em
Passo 5
- Para classificar definitivamente precisaríamos que o enunciado especificasse as configurações (por exemplo usando
e como no primeiro SMILES, ou uma projeção de Fischer explicitando as orientações de OH).
Dou exemplos didáticos para você conseguir fazer isso na prova:- Se todas as marcações mudassem (todos os
trocados por ), então seriam enantiômeros (D ↔ L). - Se apenas a configuração em
mudasse (e as demais iguais), então seriam epímeros em (glicose vs manose). - Se apenas a configuração em
mudasse, seriam epímeros em (glicose vs galactose).
Portanto, sem informação extra: não dá para rotular.
- Se todas as marcações mudassem (todos os
Passo 6
Aplicando aos demais pares possíveis (SMILES 2 versus figura): mesma limitação do passo anterior. Como o SMILES 2 não tem estereo definido, não posso afirmar se o SMILES 2 corresponde a exatamente a mesma D‑glucopiranose mostrada, ao L‑isómero, a um epímero, etc. A única coisa segura é: se o SMILES 2 for de fato D‑glucose na forma aberta com as mesmas configurações que o SMILES 1, então o SMILES 2 vs figura seria análogo ao par SMILES1/figura (mesma molécula; a figura é
-anômero). Se o SMILES 2 tivesse outra estereo configuração, a classificação muda conforme explicado no passo 4.
Resposta
- SMILES 1 (
) e SMILES 2 ( ): Não é possível determinar a relação estereoquímica com os dados fornecidos (o segundo SMILES não especifica estereoquímica). Podem ser idênticos, enantiômeros, epímeros ou diastereoisômeros dependendo da estereoquímica não informada. - SMILES 1 e a imagem cíclica: são a mesma molécula em formas diferentes — a imagem é
-D‑glucopiranose (o OH anomérico está do mesmo lado que o ), e o SMILES 1 é a forma aberta (D‑glucose). Portanto NÃO são epímeros/enantiômeros/diastereoisômeros entre si; a imagem representa o anômero (o anômero seria o que tem o OH anomérico invertido). - SMILES 2 e a imagem cíclica: também não é possível determinar sem a estereoquímica do SMILES 2; se o SMILES 2 corresponder à mesma configuração do SMILES 1, então a relação é análoga ao item 2 (mesma molécula, figura =
-anômero). Caso contrário, depende de quais centros tiverem configurações invertidas (ver passo 4 para como identificar epímeros/enantiômeros/diastereoisômeros).