Coloque as estruturas que seguem na projeção de Fischer; depois classifique em R e S cada estereocentro.
RHNH2SHOHOOH

Passo 1

O enunciado pede duas coisas: (1) colocar a estrutura dada na projeção de Fischer; (2) classificar cada estereocentro como \mathrm{R} ou \mathrm{S}. A estrutura fornecida em SMILES é
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 \mathrm{CH_3} \mathrm{C^\ast H(NH_2)} \mathrm{C^\ast H(OH)} \mathrm{C(=O)OH}.
  • Vou numerar os carbonos assim (do metil para o carboxílico): \mathrm{C}_1=\mathrm{CH_3}, \mathrm{C}_2 (quiral, ligado a \mathrm{NH_2}), \mathrm{C}_3 (quiral, ligado a \mathrm{OH}), \mathrm{C}_4=\mathrm{C(=O)OH}.
  • Precisamos então: (A) desenhar a projeção de Fischer com \mathrm{C}_4 no topo (grupo mais oxigenado) e \mathrm{C}_1 na base; (B) determinar as configurações absolutas de \mathrm{C}_2 e \mathrm{C}_3.

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 \mathrm{COOH}) no topo e o substituinte menos oxigenado ( \mathrm{CH_3}) embaixo.
  • Em cada cruzamento (carbono quirais) os ligantes horizontais estão “saindo” (vem para fora), e os verticais estão “entrando”.
  • Observação importante para atribuir \mathrm{R}/ \mathrm{S}: se o substituinte de menor prioridade (normalmente \mathrm{H}) estiver em posição vertical (ou seja, apontando para trás), você pode determinar \mathrm{R}/ \mathrm{S} diretamente: 1→2→3 horário = \mathrm{R}, anti-horário = \mathrm{S}. Se \mathrm{H} 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: \mathrm{O} tem prioridade sobre \mathrm{N}, que tem prioridade sobre \mathrm{C}, que tem prioridade sobre \mathrm{H}. Numericamente: O:8,\\ N:7,\\ C:6,\\ H:1.

Passo 4

Desenho da projeção de Fischer — como montar passo a passo:
  1. Coloca a cadeia principal vertical: topo = \mathrm{C}_4=\mathrm{COOH}; abaixo dele \mathrm{C}_3 (quiral), abaixo \mathrm{C}_2 (quiral), embaixo \mathrm{C}_1=\mathrm{CH_3}.
  2. Nos cruzamentos horizontais colocamos os ligantes que não fazem parte da coluna vertical. Para \mathrm{C}_3 os ligantes são \mathrm{OH} e \mathrm{H}; para \mathrm{C}_2 os ligantes são \mathrm{NH_2} e \mathrm{H}.
  3. 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 ( \mathrm{C}_3) o \mathrm{OH} à direita; no carbono abaixo ( \mathrm{C}_2) o \mathrm{NH_2} à esquerda. Assim obtemos a projeção típica de L-treonina.
  4. Escrevendo a projeção de Fischer em texto (topo para baixo):
COOH
|
H − C − OH (isto é \mathrm{C}_3)
|
NH2 − C − H (isto é \mathrm{C}_2)
|
CH3
Observações: horizontais (H, OH, NH2, H) estão projetados para fora da página.

Passo 5

Agora vamos atribuir prioridades em \mathrm{C}_2 (o carbono ligado ao \mathrm{NH_2}):
  • Substituintes ligados diretamente a \mathrm{C}_2: \mathrm{NH_2} (átomo ligado: N), \mathrm{C}_3 (átomo ligado: C), \mathrm{C}_1 metil (átomo ligado: C), e \mathrm{H} (átomo ligado: H).
  • Comparando números atômicos: N(7) > C(6) > H(1). Então prioridade inicial: 1=\mathrm{NH_2}, 2 e 3 competem entre os dois carbonos.
  • Para desempatar entre os dois carbonos ( \mathrm{C}_3 e \mathrm{C}_1 metil) olhamos aos átomos ligados a esses carbonos:
    • \mathrm{C}_3 está ligado a \mathrm{O} (do \mathrm{OH}), a \mathrm{C}_2 e a \mathrm{H}. Sua lista (em ordem) contém O(8),C(6),H(1).
    • \mathrm{C}_1 (metil) está ligado a \mathrm{C}_2 e dois \mathrm{H}: lista C(6),H(1),H(1).
    • Comparando listas: 8 (oxigênio) vs 6 (carbono) -> \mathrm{C}_3 ganha prioridade sobre o metil.
  • Logo prioridades em \mathrm{C}_2: 1=\mathrm{NH_2}, 2=\mathrm{C}_3, 3=\mathrm{CH_3}, 4=\mathrm{H}.

Passo 6

Determinar sentido 1→2→3 em \mathrm{C}_2 usando a projeção de Fischer que montamos:
  • Na projeção: em \mathrm{C}_2 temos à esquerda \mathrm{NH_2} (prioridade 1), acima está o grupo vertical (ligado a \mathrm{C}_3, prioridade 2), abaixo está o metil (prioridade 3), e à direita está \mathrm{H} (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 = (-1,0), cima = (0,1), baixo = (0,-1). 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 ( \mathrm{H}) 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 \mathrm{R} se o menor grupo estivesse para trás), e o menor está para frente, invertemos: resultado final para \mathrm{C}_2 é \mathrm{S}.

Passo 7

Agora atribuimos prioridades em \mathrm{C}_3 (o carbono ligado ao \mathrm{OH}):
  • Substituintes ligados diretamente a \mathrm{C}_3: \mathrm{OH} (átomo ligado: O), \mathrm{C}_4 (carboxila, átomo ligado: C), \mathrm{C}_2 (átomo ligado: C), e \mathrm{H}.
  • Primeiro critério: O(8) tem prioridade maior que carbonos C(6), e H(1) é a menor. Então 1=\mathrm{OH}, 4=\mathrm{H}. Precisamos desempatar entre os dois carbonos ( \mathrm{C}_4 e \mathrm{C}_2).
  • Liste os átomos ligados a \mathrm{C}_4 (o carbono carboxílico): a fórmula é \mathrm{C(=O)O} — na regra CIP trata-se como se o carbono estivesse ligado a dois oxigênios e a um carbono (contabiliza-se equivalente a \mathrm{O},\mathrm{O},\mathrm{C}). Assim lista contém O(8),O(8),C(6).
  • Liste os átomos ligados a \mathrm{C}_2: são N(7),C(6),H(1).
  • Compare os primeiros átomos das listas: O(8) (do \mathrm{C}_4) vs N(7) (do \mathrm{C}_2). Como 8>7, \mathrm{C}_4 tem prioridade sobre \mathrm{C}_2.
  • Portanto prioridades em \mathrm{C}_3: 1=\mathrm{OH}, 2=\mathrm{C}_4 (carboxila), 3=\mathrm{C}_2, 4=\mathrm{H}.

Passo 8

Determinar sentido 1→2→3 em \mathrm{C}_3 usando a projeção de Fischer:
  • Na projeção: em \mathrm{C}_3 temos à direita \mathrm{OH} (prioridade 1), acima \mathrm{COOH} ( \mathrm{C}_4, prioridade 2), abaixo \mathrm{C}_2 (prioridade 3), e à esquerda \mathrm{H} (prioridade 4).
  • Ordem 1 → 2 → 3 é: direita → cima → baixo.
  • Usando coordenadas: direita = (1,0), cima = (0,1), baixo = (0,-1). 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 ( \mathrm{H}) 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 \mathrm{R}.
  • Logo \mathrm{C}_3 é \mathrm{R}.

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 \mathrm{H} (ou o menor grupo) está em posição vertical (para trás) ou horizontal (para frente); trace 1→2→3 e atribua \mathrm{R} se horário com menor para trás, \mathrm{S} 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
\mathrm{C}_2:\\ \mathrm{S}
\mathrm{C}_3:\\ \mathrm{R}

Exercícios relacionados