Para cada um dos seguintes pares de compostos, determine se são idênticos, isômeros constitucionais ou estereoisômeros. Se forem estereoisômeros, especifique se são enantiômeros ou diastereoisômeros.
(b)
SHRHCl

SHRHCl

Passo 1

O enunciado pede que eu determine se os dois compostos dados são idênticos, isômeros constitucionais ou estereoisômeros; e se forem estereoisômeros, indicar enantiômeros ou diastereoisômeros. Os dois SMILES fornecidos são:
  • SMILES A: C[C@H]1CCCC@@HC1
  • SMILES B: C[C@H]1CCC@@HCC1
Vou listar também as informações relevantes que extraio imediatamente dos SMILES:
  • Ambos são anéis de seis carbonos (ciclo-hexanos) com dois substituintes: um metil (–CH3) e um cloro (–Cl).
  • Cada SMILES especifica dois centros quirais (os marcados com @), ou seja, cada molécula tem duas estereocentros com configurações absolutas indicadas.
  • O que precisa ser verificado é a conectividade (em quais carbonos do anel estão ligados o metil e o cloro) e, a partir daí, classificar a relação entre as duas estruturas.

Passo 2

Vou ler o primeiro SMILES passo a passo e numerar os carbonos do anel para localizar os substituintes.
SMILES A: C[C@H]1CCCC@@HC1
Interpretação (começando pelo átomo marcado 1):
  • O primeiro C (antes de [C@H]1) é o grupo metil ligado ao carbono quiral inicial; ou seja, o carbono quiral (que chamei de C1) tem um substituinte metil.
  • A sequência dentro do anel depois de [C@H]1 é C C C [C@@H](Cl) C e então fecha 1. Isso dá, contando do quiral inicial:
    • C1 = [C@H]1 (tem o metil)
    • C2 = primeiro C
    • C3 = segundo C
    • C4 = terceiro C
    • C5 = [C@@H](Cl) (é o carbono quiral com o substituinte Cl)
    • C6 = último C que fecha o anel com C1
Portanto, no SMILES A, os substituintes estão em C1 (metil) e em C5 (Cl). Em notação de substituição do anel, é um 1,5-disubstituído.

Passo 3

Agora faço o mesmo com o segundo SMILES.
SMILES B: C[C@H]1CCC@@HCC1
Interpretação:
  • Novamente o primeiro C é o metil ligado ao carbono quiral inicial C1 = [C@H]1.
  • A sequência dentro do anel depois de [C@H]1 é C C [C@@H](Cl) C C e então fecha 1. Contando:
    • C1 = [C@H]1 (tem o metil)
    • C2 = primeiro C
    • C3 = segundo C
    • C4 = [C@@H](Cl) (o carbono quiral com Cl)
    • C5 = próximo C
    • C6 = último C que fecha o anel com C1
Portanto, no SMILES B, os substituintes estão em C1 (metil) e em C4 (Cl). Em notação do anel, é um 1,4-disubstituído.

Passo 4

Comparação das conectividades
  • SMILES A: substituintes em 1 e 5 (1,5-disposição).
  • SMILES B: substituintes em 1 e 4 (1,4-disposição).
Isso mostra que os ligantes (metil e cloro) estão ligados a carbonos diferentes do anel nas duas estruturas — ou seja, a conectividade (qual átomo está ligado a qual) é diferente entre A e B. Quando a conectividade difere, as moléculas são isômeros constitucionais (isômeros estruturais), independentemente de haver centros quirais.

Passo 5

Explicação didática curta sobre termos e por que não são estereoisômeros
  • Idênticos: seriam a mesma molécula com mesma conectividade e mesma estereoquímica — não é o caso porque os substituintes ocupam posições diferentes no anel.
  • Isômeros constitucionais: têm a mesma fórmula molecular mas diferente conectividade — é o caso aqui (mesma fórmula C7H13Cl, mas posições relativas diferentes).
  • Estereoisômeros (enantiômeros ou diastereoisômeros) acontecem quando a conectividade é a mesma mas a disposição espacial é diferente. Não se aplica aqui porque a conectividade já é distinta.
    Observação sobre os centros quirais: embora ambos os SMILES indiquem duas configurações absolutas, isso não os torna estereoisômeros entre si quando os átomos aos quais esses centros pertencem não correspondem (1,5 vs 1,4).

Passo 6

Dica rápida para prova (truque prático)
  • Ao comparar SMILES ou dois desenhos de ciclanos, conte o número de átomos do anel entre substituintes ao longo do caminho mais curto — se os números não coincidirem, a conectividade é diferente e são isômeros constitucionais.
  • Aqui: caminho entre metil e Cl em A tem comprimento (em ligações) diferente do caminho em B → conectividade diferente → constitucionais.

Resposta

isômeros constitucionais

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