15^{\circ} ) Classifique os pares de monossacarídeos abaixo como: epímeros, anômeros (classificar em \alpha e \beta ), enantiômeros e diastereoisômeros. Justifique sua resposta.
ORHOHSHOHRHOHRHOHOH

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Passo 1

O que o enunciado pede: classificar o par de monossacarídeos como epímeros, anômeros (se sim, indicar \alpha ou \beta), enantiômeros e/ou diastereoisômeros, e justificar.
Informações dadas:
  • Molécula A (primeiro SMILES): O=CC@HC@@HC@HC@HCO
  • Molécula B (segundo SMILES): O=CC@HC@HC@HC@HCO
  • Existe também uma imagem de uma forma cíclica mostrada, mas o exercício pede classificação do par dado (os SMILES são em forma acíclica), então usarei os SMILES para a análise. Se eu usar algum dado perceptível na imagem, direi explicitamente (neste caso não foi necessário).

Passo 2

Breve aula sobre os conceitos (do jeito mais direto e prático possível):
  • Centro quiral: é um carbono ligado a quatro substituintes diferentes; em açúcares aldohexoses típicas os centros quirais na cadeia aberta estão em C_2, C_3, C_4, C_5.
  • Enantiômeros: são imagens especulares não sobreponíveis; em termos de estereoquímica de moléculas com vários centros quirais, dois compostos são enantiômeros se e somente se TODOS os centros quirais tiverem configuração oposta (cada centro invertido).
  • Diastereoisômeros: são estereoisômeros que não são imagens especulares; isto é, diferem em pelo menos um centro quiral, mas não em todos.
  • Epímeros: são um caso especial de diastereoisômeros que diferem em exatamente UM centro quiral (os demais centros têm a mesma configuração).
  • Anômeros: aplicam-se a açúcares em FORMA CICLÍCA; são isômeros que diferem na configuração do carbono anomérico (o carbono que era o grupo carbonila na forma aberta, normalmente C_1 em aldoses) após ciclização; classificam-se como \alpha ou \beta segundo a posição relativa do grupo hidroxila anomérico em relação ao grupo CH_2OH.
Exemplo curto para fixar:
  • Se duas moléculas de uma mesma esqueleto têm apenas o C_4 diferente, são epímeros em C_4. Se todas as configurações forem invertidas, são enantiômeros.

Passo 3

Mapeamento dos SMILES para as posições quirais e leitura das configurações:
  • Numeramos os carbonos como em uma aldose: C_1 = carbonila (aldeído), C_2, C_3, C_4, C_5 = centros quirais prováveis, C_6 = CH_2OH.
  • Analisando os marcadores de estereoquímica dos SMILES (os símbolos @ e @@ indicam configurações opostas no SMILES):
    • Molécula A (primeiro SMILES): sequência de configuração em C_2 a C_5 é @, @@, @, @.
    • Molécula B (segundo SMILES): sequência de configuração em C_2 a C_5 é @, @, @, @.
  • Agora comparo centro a centro:
    • C_2: A tem @, B tem @ → mesma configuração.
    • C_3: A tem @@, B tem @ → configurações diferentes.
    • C_4: A tem @, B tem @ → mesma configuração.
    • C_5: A tem @, B tem @ → mesma configuração.
Portanto, as duas moléculas diferem em exatamente UM centro quiral: C_3.

Passo 4

Conclusões a partir da comparação e aplicação das definições:
  • Como diferem em exatamente UM centro quiral ( C_3), pelo conceito, elas são epímeros. Especificamente, são epímeros em C_3 (ou "epímeros em C_3").
  • Todo epímero é um tipo de diastereoisômero (porque são estereoisômeros que não são imagens especulares). Logo, elas também são diastereoisômeros.
  • Não são enantiômeros, porque para serem enantiômeros todos os centros quirais teriam que estar invertidos — aqui apenas C_3 é invertido e os outros três ( C_2, C_4, C_5) são iguais.
  • Não são anômeros: a designação \alpha/ \beta só faz sentido para a forma cíclica (na qual existe um carbono anomérico, tipicamente C_1 para aldoses). Os SMILES dados representam as formas acíclicas (grupo carbonila intacto), então não é possível classificar como \alpha ou \beta a partir dessas informações. Mesmo se ciclassificássemos, a diferença apresentada não é no carbono anomérico C_1 mas sim em C_3.

Passo 5

Resumo didático-final e dica para prova (bem prático):
  • Regra rápida para provas: alinhe as configurações carbono a carbono (normalmente C_2 em diante para aldoses). Conte quantos centros têm configurações diferentes:
    • 0 diferenças → mesma molécula (ou mesmas configurações),
    • 1 diferença → epímero (logo diastereoisômero),
    • todas diferenças → enantiômeros,
    • outras combinações (2, 3 centros diferentes) → diastereoisômeros (não epímeros).
  • Para decidir \alpha/\beta lembre-se: só em forma cíclica; comparar configuração do carbono anomérico em relação ao substituinte CH_2OH (em açúcares D, \alpha tem OH anomérico trans a CH_2OH, \beta tem OH anomérico cis ao CH_2OH quando representado em Haworth).

Resposta

Epímeros (epímeros em C_3).
Diastereoisômeros.
Não são enantiômeros.
Não são anômeros (não é possível classificar em \alpha/ \beta porque as estruturas estão em forma acíclica).

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