) Classifique os pares de monossacarídeos abaixo como: epímeros, anômeros (classificar em
e
), enantiômeros e diastereoisômeros. Justifique sua resposta.
Passo 1
O enunciado pede que eu classifique o par de monossacarídeos fornecido entre as categorias: epímeros, anômeros (com indicação de
ou
), enantiômeros e diastereoisômeros, e que eu justifique. As informações dadas são: duas representações em SMILES
- SMILES A: O=CC@HC@HC@HC@HC@HCO
- SMILES B: O=CC@HC@@HC@HC@HC@HCO
e uma imagem de uma forma cíclica (presente no enunciado). Vou usar explicitamente os dois SMILES para determinar as diferenças estereoquímicas; a imagem cíclica está disponível, mas não vou depender dela para a classificação porque os SMILES já definem claramente a estereoquímica dos carbonos na cadeia aberta.
Passo 2
Entender como ler os SMILES em relação à cadeia carbônica (numeração dos carbonos). Para uma aldo-hexose em cadeia aberta:
-
é o carbono aldeído representado por O=C–. -
são os carbonos quiralizados (cada um ligado a –OH e –H). -
é o grupo terminal –CH2OH.
No SMILES a sequência dos carbonos segue a ordem da esquerda para a direita, então cada ocorrência deou corresponde, na ordem, a (com sendo o último grupo –CH2OH).
Passo 3
Explicar o que significam
e
em SMILES de modo simples: ambos indicam que o carbono é quiral;
e
são configurações relativas opostas entre si (um é a imagem especular do outro no centro considerado, dependendo da convenção de escrita). Portanto, quando uma posição aparece como
em uma molécula e
na outra, isso significa que a configuração daquele carbono foi invertida entre as duas moléculas.
Passo 4
Comparar os dois SMILES posição a posição. Escrevendo a sequência útil:
Observação importante: o que muda entre A e B é apenas o segundo carbono da cadeia (o primeiro quiral após o aldeído), ou seja, o carbono que chamamos de
. Em A ele aparece como
e em B aparece como
. Todos os demais centros quiralizados (
) têm a mesma notação em A e B, portanto não foram invertidos. Conclusão técnica: as duas moléculas diferem apenas na configuração do carbono
.
Passo 5
Definições didáticas (curtas e com exemplos mentais) para saber classificar:
- Epímeros: são diastereoisômeros que diferem na configuração em exatamente um único carbono quiral. Ex.: D-glucose e D-mannose são epímeros em
. - Anômeros: são epímeros formados quando uma aldose/ketose cicla para formar um hemiacetal/hemiacetal de forma que o carbono anomérico (
numa aldose ciclada) ganha nova quiralidade; os dois anômeros diferem na orientação do –OH nesse carbono anomérico e são denominados ou dependendo da posição relativa ao grupo de referência (por exemplo o –CH2OH). Anomeria só faz sentido na forma cíclica. - Enantiômeros: são pares de moléculas que são imagens especulares não sobreponíveis; isso implica que todas as configurações de todos os centros quirais são invertidas entre as duas moléculas.
- Diastereoisômeros: são isômeros estereoisoméricos que não são enantiômeros (ou seja, não são imagens especulares); incluem epímeros (quando diferem em alguns, mas não todos, os centros quirais).
Passo 6
Aplicando as definições ao caso:
- Como as duas moléculas diferem em exatamente um único carbono quiral (
), elas se enquadram na definição de epímeros — isto é, são epímeros em . - Epímeros são, por definição, um tipo de diastereoisômero (diferem em alguns centros, não em todos), então as duas moléculas também são diastereoisômeros.
- Para serem enantiômeros todas as configurações de
teriam de estar invertidas; aqui apenas está invertido, portanto não são enantiômeros. - Quanto a anômeros (
/ ): anomeria é propriedade da forma cíclica (envolve o carbono anomérico, tipicamente numa aldose ciclada). As representações dadas em SMILES são da forma aberta (aldeído) e a inversão é em , não em . Logo, na forma mostrada não faz sentido classificá-los como ou . (Se as moléculas fossem cicladas, teríamos de olhar a configuração do carbono anomérico para decidir vs ; isso não é o caso aqui.)
Passo 7
Resumo justificando em linguagem direta e amiga: as duas cadeias abertas diferem apenas na notação
versus
no segundo carbono depois do aldeído (ou seja, em
). Diferir em um só carbono quiral é exatamente a definição de epímero; por serem epímeros são também diastereoisômeros; não são enantiômeros porque não houve inversão de todos os centros quirais; e não são anômeros (
/
) porque anomeria só existe na forma cíclica envolvendo o carbono anomérico (
numa aldose), e aqui as estruturas são as formas abertas.
Resposta
Epímeros: sim — são epímeros em
.
Anômeros ( /
): não aplicável na forma aberta (não são classificados como
ou
).
Enantiômeros: não.
Diastereoisômeros: sim — são diastereoisômeros (especificamente epímeros).
Anômeros (
Enantiômeros: não.
Diastereoisômeros: sim — são diastereoisômeros (especificamente epímeros).