O 2-bromo-3-clorobutano (
) tem um centro quiral no carbono 2.
a) Atribua as prioridades dos substituintes
e determine se a configuração é
ou
.
b) Explique por que a quiralidade de moléculas como pesticidas pode afetar sua toxicidade.
Dica: Use o exemplo do glifosato ou DDT, cujos isômeros podem ter atividades biológicas distintas.
a) Atribua as prioridades dos substituintes
b) Explique por que a quiralidade de moléculas como pesticidas pode afetar sua toxicidade.
Passo 1
O enunciado pede (a) determinar a configuração absoluta do carbono quiral em
-bromo-
-clorobutano, usando a ordem de prioridades
, e (b) explicar por que a quiralidade de pesticidas pode afetar sua toxicidade. Para a parte (a) vamos aplicar as regras de Cahn–Ingold–Prelog (CIP) e usar uma projeção tetraédrica; para (b) discutiremos como enantiômeros interagem de forma diferente com alvos biológicos, citando exemplos como o DDT.
Passo 2
Segundo CIP, comparamos primeiro os átomos diretamente ligados ao centro quiral (carbono
):
é maior que o átomo de cloro ligado indiretamente (pela cadeia) mas, considerando a cadeia que contém Cl, vemos que esse grupo (–CHCl–C
) supera o metil (–C
) porque o carbono nele ligado encontra um Cl em vez de três H. Assim a ordem final de prioridade fica:
Passo 3
Representando o carbono quiral em perspectiva tetraédrica com o substituinte de menor prioridade (H) para trás (risco) e os outros três no plano ou à frente, identificamos a sequência
. Ao passar de Br para o grupo –CHCl–C
e depois para C
vemos que o movimento é sentido horário quando olhamos para o centro com o H para trás. Isso corresponde à configuração
.
Passo 4
A quiralidade de pesticidas influencia a toxicidade porque enzimas e receptores biológicos são quiral-específicos: um enantiômero pode encaixar “bem” no sítio ativo de uma enzima ou receptor, exibindo alta atividade (ou toxicidade), enquanto o outro pode ser inativo ou até produzir efeitos adversos diferentes. No caso do DDT, apenas um dos enantiômeros liga-se eficientemente ao canal de sódio de insetos, sendo responsável pelo efeito inseticida, enquanto o outro possui toxicidade reduzida ou diferente.
Resposta
a) Configuração
.
b) Porque cada enantiômero interage de maneira distinta com alvos biológicos quiral-específicos, levando a diferenças significativas em atividade e toxicidade (como ocorre com o DDT e outros pesticidas).
b) Porque cada enantiômero interage de maneira distinta com alvos biológicos quiral-específicos, levando a diferenças significativas em atividade e toxicidade (como ocorre com o DDT e outros pesticidas).