Coloque as estruturas que seguem na projeção de Fischer; depois classifique em
e
cada estereocentro.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas: (1) colocar a estrutura dada na projeção de Fischer; (2) classificar cada estereocentro como
ou
. A estrutura fornecida em SMILES é
CC@@HC@HC(=O)O.
Informações relevantes extraídas da cadeia (identificação dos átomos/carbonos):
CC@@HC@HC(=O)O.
Informações relevantes extraídas da cadeia (identificação dos átomos/carbonos):
- É um ácido carboxílico de quatro carbonos com dois centros quirais: cadeia linear é
– – – . - Vou numerar os carbonos assim (do metil para o carboxílico):
, (quiral, ligado a ), (quiral, ligado a ), . - Precisamos então: (A) desenhar a projeção de Fischer com
no topo (grupo mais oxigenado) e na base; (B) determinar as configurações absolutas de e .
Passo 2
Breve revisão do que é uma projeção de Fischer e regras práticas (pra gente não se perder):
- A projeção de Fischer é uma forma 2D de representar moléculas com cadeias carbonadas verticais. A cadeia principal fica na vertical; grupos horizontais saem para fora da página (vêm em nossa direção); grupos verticais vão para trás da página (entram na página).
- Para aminoácidos e ácidos carboxílicos com cadeia, é comum colocar o grupo mais oxigenado (aqui
) no topo e o substituinte menos oxigenado ( ) embaixo. - Em cada cruzamento (carbono quirais) os ligantes horizontais estão “saindo” (vem para fora), e os verticais estão “entrando”.
- Observação importante para atribuir
/ : se o substituinte de menor prioridade (normalmente ) estiver em posição vertical (ou seja, apontando para trás), você pode determinar / diretamente: 1→2→3 horário = , anti-horário = . Se estiver numa posição horizontal (apontando para fora), a ordem observada deve ser invertida (porque o grupo de menor prioridade está vindo para frente).
Passo 3
Regras de prioridade (Cahn–Ingold–Prelog) que vamos usar para cada centro quiral:
- Prioridade é dada pelo número atômico do átomo ligado diretamente ao centro quiral: maior número atômico = maior prioridade.
- Em empate (dois carbonos ligados), compara-se os átomos ligados a esses carbonos em ordem decrescente de número atômico (faz-se a “lista” de átomos adjacentes).
- Exemplos rápidos:
tem prioridade sobre , que tem prioridade sobre , que tem prioridade sobre . Numericamente: .
Passo 4
Desenho da projeção de Fischer — como montar passo a passo:
- Coloca a cadeia principal vertical: topo =
; abaixo dele (quiral), abaixo (quiral), embaixo . - Nos cruzamentos horizontais colocamos os ligantes que não fazem parte da coluna vertical. Para
os ligantes são e ; para os ligantes são e . - Precisamos saber qual lado (esquerdo/direito) vai cada substituinte de acordo com a estereoquímica indicada pelo SMILES. Para a cadeia dada (que é a treonina), a projeção padrão que corresponde ao SMILES fornecido tem: no carbono mais alto quirais (
) o à direita; no carbono abaixo ( ) o à esquerda. Assim obtemos a projeção típica de L-treonina. - Escrevendo a projeção de Fischer em texto (topo para baixo):
COOH
|
H − C − OH (isto é )
|
NH2 − C − H (isto é )
|
CH3
|
H − C − OH (isto é
|
NH2 − C − H (isto é
|
CH3
Observações: horizontais (H, OH, NH2, H) estão projetados para fora da página.
Passo 5
Agora vamos atribuir prioridades em
(o carbono ligado ao
):
- Substituintes ligados diretamente a
: (átomo ligado: ), (átomo ligado: ), metil (átomo ligado: ), e (átomo ligado: ). - Comparando números atômicos:
> > . Então prioridade inicial: , e competem entre os dois carbonos. - Para desempatar entre os dois carbonos (
e metil) olhamos aos átomos ligados a esses carbonos: -
está ligado a (do ), a e a . Sua lista (em ordem) contém . -
(metil) está ligado a e dois : lista . - Comparando listas:
(oxigênio) vs (carbono) -> ganha prioridade sobre o metil.
-
- Logo prioridades em
: , , , .
Passo 6
Determinar sentido 1→2→3 em
usando a projeção de Fischer que montamos:
- Na projeção: em
temos à esquerda (prioridade 1), acima está o grupo vertical (ligado a , prioridade 2), abaixo está o metil (prioridade 3), e à direita está (prioridade 4). - Ordem 1 → 2 → 3 corresponde a: esquerda → cima → baixo.
- Para decidir se isso é horário ou anti-horário, representamos posições como pontos: esquerda =
, cima = , baixo = . Calculando a orientação vetorial entre esses pontos (procedimento elementar): o caminho esquerda → cima → baixo tem orientação horária (determinante negativo), ou seja 1→2→3 é horário. - Atenção: o grupo de menor prioridade (
) está numa posição horizontal (à direita), logo está vindo para fora da página. Quando o menor grupo está vindo para fora, a configuração que vemos deve ser invertida. - Como 1→2→3 é horário (horário corresponderia a
se o menor grupo estivesse para trás), e o menor está para frente, invertemos: resultado final para é .
Passo 7
Agora atribuimos prioridades em
(o carbono ligado ao
):
- Substituintes ligados diretamente a
: (átomo ligado: ), (carboxila, átomo ligado: ), (átomo ligado: ), e . - Primeiro critério:
tem prioridade maior que carbonos , e é a menor. Então , . Precisamos desempatar entre os dois carbonos ( e ). - Liste os átomos ligados a
(o carbono carboxílico): a fórmula é — na regra CIP trata-se como se o carbono estivesse ligado a dois oxigênios e a um carbono (contabiliza-se equivalente a ). Assim lista contém . - Liste os átomos ligados a
: são . - Compare os primeiros átomos das listas:
(do ) vs (do ). Como , tem prioridade sobre . - Portanto prioridades em
: , (carboxila), , .
Passo 8
Determinar sentido 1→2→3 em
usando a projeção de Fischer:
- Na projeção: em
temos à direita (prioridade 1), acima ( , prioridade 2), abaixo (prioridade 3), e à esquerda (prioridade 4). - Ordem 1 → 2 → 3 é: direita → cima → baixo.
- Usando coordenadas: direita =
, cima = , baixo = . O caminho direita → cima → baixo tem orientação anti-horária (determinante positivo), ou seja 1→2→3 é anti-horário. - Como aqui também o menor grupo (
) está em posição horizontal (à esquerda), está para fora da página, então temos que inverter o sentido observado. - Observado é anti-horário; invertendo obtemos horário, que corresponde a
. - Logo
é .
Passo 9
Resumo breve do que fizemos (para decorar e usar na prova):
- Monte a Fischer com a cadeia principal vertical (grupo mais oxidado no topo).
- Em cada centro quiral: determine prioridades CIP; identifique se
(ou o menor grupo) está em posição vertical (para trás) ou horizontal (para frente); trace 1→2→3 e atribua se horário com menor para trás, se anti-horário com menor para trás; se o menor estiver para frente, inverta o resultado. - Aplicando isso à molécula dada obtemos as configurações finais abaixo.
Resposta
Projeção de Fischer (topo → base):
COOH
|
H − C − OH
|
NH2 − C − H
|
CH3
COOH
|
H − C − OH
|
NH2 − C − H
|
CH3