Adotando o sistema (E)-(Z), e nos ítens (e) e (f) também o sistema ®-(S), dê os nomes da IUPAC dos seguintes compostos:
Passo 1
O enunciado pede o nome IUPAC do composto dado pelo SMILES:
.
Informações relevantes extraídas do SMILES (sem resolver nada ainda):
- É uma cadeia carbônica de seis átomos de carbono (cadeia linear com uma ramificação metil).
- Há uma dupla ligação entre dois carbonos terminais da cadeia (é um alceno terminal).
- Há um átomo de bromo ligado ao carbono terminal da dupla e um átomo de cloro ligado ao outro carbono da dupla.
- Há um centro estereogênico indicado por
(um carbono quaternário com um hidrogênio implícito, há estereoquímica absoluta especificada na SMILES). - O SMILES usa barras
e contrabarras em torno da dupla ligação, ou seja, a estereoquímica da dupla (E/Z) está definida no SMILES. - O enunciado pede que adotemos o sistema
; além disso, onde for aplicável (itens e ) devemos dar também a configuração . Como o SMILES contém , devemos fornecer a configuração absoluta desse centro (R ou S) além do descriptor da dupla (E ou Z).
Passo 2
Identificar a cadeia principal e numerá-la de modo a dar à dupla ligação o menor locante possível — essa é a regra IUPAC para alcenos.
Da estrutura (interpretando o SMILES) obtemos a sequência de carbonos:
- partindo do carbono que tem o bromo (extremo da dupla) e indo em direção oposta formamos uma cadeia contínua de seis carbonos. Assim, o esqueleto é um hex-1-eno (a dupla fica entre os carbonos
e se numerarmos a partir do C que tem o bromo). - No carbono imediatamente adjacente à dupla (carbono
da numeração a partir do bromo) há uma ramificação metil. - Os substituintes ligados à dupla são: no carbono
— bromo; no carbono — cloro.
Portanto a base do nome (sem estereo) será do tipo: hex-1-ene com substituintes nos carbonos
,
e
: bromo, cloro e metil, respectivamente. Escrevendo os locantes:
-bromo,
-chloro,
-methyl. A forma unida (antes de incluir estereo) é:
-bromo-
-chloro-
-methylhex-
-ene.
Passo 3
Agora vamos decidir a estereoquímica da dupla ligação (
ou
). Vou ensinar a regra passo a passo (CIP) e aplicá-la ao composto.
Regra CIP para duplas (resumo didático):
- Para cada carbono da dupla, identifique os dois substituintes ligados a esse carbono.
- Compare os átomos diretamente ligados a cada carbono da dupla (ordem decrescente de número atômico). O substituinte de maior número atômico tem prioridade
naquele carbono. - Depois de identificar os grupos de maior prioridade em cada carbono da dupla, compare suas posições espaciais: se os dois grupos de maior prioridade estiverem no mesmo lado da dupla →
(do alemão zusammen = juntos); se estiverem em lados opostos → (trans, entgegen = opostos).
Aplicando ao nosso composto:
- No carbono
da dupla (o terminal ligado ao bromo) os dois substituintes são: bromo ( ) e hidrogênio ( ). Prioridade: (Z = 35) > (Z = 1). Portanto, no carbono o grupo de maior prioridade é . - No carbono
da dupla os dois substituintes são: cloro ( ) e o restante da cadeia (um átomo de carbono que leva ao carbono ). Comparando átomos ligados diretamente: (Z = 17) versus (Z = 6). Portanto, no carbono o grupo de maior prioridade é .
Agora precisamos saber se
(prioridade do C‑1) e
(prioridade do C‑2) estão no mesmo lado da dupla (Z) ou em lados opostos (E). O SMILES fornece indicação estereo com as barras: a porção do SMILES correspondente à dupla é
C(Cl)=C\Br. Na notação SMILES, quando as duas ligações aos substituintes de interesse estão escritas com barras opostas (uma “/” e a outra “\”), isso corresponde a os grupos prioritários estarem no mesmo lado (configuração
); quando as barras são iguais (both “/” ou both “\”) corresponde a posições opostas (configuração
). (Explicação prática: em SMILES “C/C=C/C” representa o trans (E) e “C/C=C\C” representa cis (Z); por analogia, a combinação de “/” e “” opostos em torno da dupla indica os grupos de maior prioridade juntos —
.)
No nosso SMILES temos exatamente a combinação
… = …
, ou seja, barras opostas → isso implica que os grupos de maior prioridade (
e
) estão do mesmo lado da dupla → configuração
.
Conclusão deste passo: a dupla ligação é do tipo
.
Passo 4
Agora vamos determinar a configuração absoluta do centro estereogênico marcado por
(ou seja, decidir se é
ou
). Vou ensinar a regra CIP para centros tetraédricos e aplicar com calma.
Regra CIP para centros tetraédricos (passo a passo didático):
- Liste os quatro substituintes ligados ao carbono quaternário. Compare os átomos diretamente ligados ao centro: maior número atômico → maior prioridade.
- Se houver empate (por exemplo, vários substituintes iniciando por carbono), compare, para cada substituinte empatado, a lista dos átomos ligados ao primeiro átomo em ordem decrescente de número atômico (isto é, olhar “um nível além”); repita se necessário.
- Após atribuir prioridades
, posicione a molécula mentalmente de modo que o substituinte de menor prioridade ( ) fique apontando para trás (ou virtualmente fora do plano de observação). Observe a ordem (sentido de rotação) dos substituintes . Se essa ordem for horário → . Se for anti-horário → .
Aplicando ao centro marcado:
-
Os quatro ligantes do carbono estereogênico (o carbono com
) são:
a) um átomo de hidrogênio (implícito),
b) um grupo metil (),
c) a porção da cadeia que vai para o extremo alquílico (o lado “esquerdo” do SMILES, um propil, que chamarei de grupo propil),
d) a porção ligada ao carbono da dupla que contém o cloro (o grupo vinílico que contém). -
Determinação das prioridades por CIP:
- Compare os átomos diretamente ligados ao centro: todos são carbonos exceto o hidrogênio, então
fica com prioridade (mais baixa). - Para comparar os três carbonos ligantes (metil, propil, vinílico): olhamos aos átomos ligados a esses carbonos.
- Metil: o carbono do metil está ligado a três hidrogênios → lista
. - Propil (o carbono da cadeia para a esquerda): esse carbono está ligado a dois hidrogênios e a outro carbono (próximo na cadeia) → lista
. - Vinílico (o carbono ligado à dupla que carrega o
): esse carbono está ligado simultaneamente ao átomo de cloro ( ) e a outros dois carbonos (um é o carbono da dupla ligado ao , o outro é o próprio centro estereogênico). A sua lista de átomos ligados é .
- Metil: o carbono do metil está ligado a três hidrogênios → lista
- Ao comparar as listas, a presença do
(Z = 17) coloca o grupo vinílico como de maior prioridade entre os três carbonos. Em seguida vem o propil (porque contém um átomo de carbono ligado em primeiro nível, > ), e por último o metil (só hidrogênios). Assim as prioridades são:
1 → grupo vinílico (o carbono ligado ao),
2 → grupo propil (lado alquílico),
3 → metil,
4 → hidrogênio.
- Compare os átomos diretamente ligados ao centro: todos são carbonos exceto o hidrogênio, então
-
Determinar sentido
com o apontando para trás:
Agora precisamos ver a orientação espacial relativa desses substituintes conforme indicada pelo SMILES. O SMILES explicitamente marca o centro como(ou seja, uma configuração absoluta segundo a convenção do SMILES). O SMILES também indica a orientação do substituinte vinílico (o vínculo para a direita, para a dupla) pelo símbolo “/” que aparece logo após o centro estereogênico: . Esse “/” informa que a ligação do centro estereogênico para o grupo vinílico está orientada de forma a ficar em uma posição diferente daquela do hidrogênio implícito e das outras ligações listadas. Levando em conta a ordem dos ligantes conforme aparecem no SMILES (o átomo da cadeia esquerda, depois o metil entre parênteses, depois a ligação à direita para o vinílico) e o símbolo , a interpretação conforme a convenção SMILES resulta na seguinte ordem espacial (com o hidrogênio como quarto, apontando para trás): movendo de prioridade obtemos uma rotação no sentido horário. (Resumo didático: já estabelecemos as prioridades por CIP. Usando a informação estereográfica codificada no SMILES — que define a orientação relativa das ligações por meio de “/” e da ordem escrita dos substituintes em— a ordem é no sentido horário quando o substituinte de menor prioridade ( ) está voltado para trás. Rotação horário com para trás → configuração .)
Conclusão deste passo: o centro estereogênico é do tipo
.
Passo 5
Montagem final do nome IUPAC com os descritores estereoquímicos.
Regras práticas de escritura:
- Ao haver mais de um tipo de descriptor estereoisomérico (por exemplo, um descriptor de dupla
e um descriptor de centro ), listam-se os descritores entre parênteses, separados por vírgula. A IUPAC recomenda indicar o(s) locante(s) quando aplicável; assim podemos escrever o descriptor da dupla com seu locante como e o centro estereogênico com seu locante como . A ordem dentro dos parênteses pode seguir a ordem crescente dos locantes; assim é claro e sem ambiguidade escrever . - Depois vem o nome com todos os substituintes enumerados com locantes em ordem crescente e o nome da cadeia principal.
Aplicando isso ao composto, obtemos o nome completo:
-
-bromo-
-chloro-
-methylhex-
-ene.
(Nota sobre formato: é comum ver a forma sem repetir o locante da dupla depois do nome da cadeia, ficando por exemplo
-1-bromo-2-chloro-3-methylhex-1-ene. Mantive os locantes junto aos substituintes para que fique bem explícito.)