O composto (
)-6-bromooct-3-eno, representado abaixo, apresenta estereoisomeria devido à presença de um carbono assimétrico e de uma ligação dupla.
(
)-6-bromooct-3-eno
Considerando os possíveis isômeros dessa estrutura, qual das afirmações abaixo é a ÚNICA VERDADEIRA?
a) A troca da configuração
para
na ligação dupla resulta em um enantiômero do composto original.
b) A troca da configuração
para
na ligação dupla resulta em uma molécula aquiral.
c) A troca da configuração
para
leva à formação de um enantiômero do composto original.
d) A troca da configuração
para
e
para
resulta em um enantiômero do composto original.
a) A troca da configuração
b) A troca da configuração
c) A troca da configuração
d) A troca da configuração
Passo 1
O enunciado dá a molécula
-6-bromooct-3-eno (cadeia linear de 8 carbonos com dupla ligação em
–
e um bromo em
) e pergunta, entre quatro alternativas, qual é a única verdadeira sobre as mudanças de configuração
e
.
Informações relevantes fornecidas:
Informações relevantes fornecidas:
- A molécula é especificada como
-6-bromooct-3-eno (ou seja, tem uma configuração absoluta em e a dupla na forma ). - Pergunta qual afirmação é a única verdadeira entre:
a) trocarpor dá enantiômero;
b) trocarpor gera molécula aquiral;
c) trocarpor dá enantiômero;
d) trocarpor e por dá enantiômero.
Passo 2
Vou entender a estrutura e numerar a cadeia para ver onde estão os elementos estereogênicos. Numerando de
a
de uma ponta à outra temos:
- A dupla está entre
e (logo, estereoisomeria geométrica é possível ali). - O bromo está em
que é um carbono ligado a: , , o grupo que vai para e o grupo que vai para . Como esses quatro substituintes são todos diferentes, é um centro quiral (tem configuração na fórmula dada).
Passo 3
Explico brevemente os conceitos que vamos usar (passo-a-passo, sem pular etapas):
- Centro quiral (assimétrico): átomo (aqui
) ligado a quatro substituintes diferentes. Ele pode ter configuração absoluta ou segundo as regras CIP. Trocar por significa inverter a orientação espacial desse centro (trocar a mão esquerda pela direita, por assim dizer). - Isomeria geométrica
na dupla: dependendo da prioridade CIP dos substituintes em cada carbono da dupla, as duas maiores prioridades podem ficar do mesmo lado ( ) ou em lados opostos ( ). Essa é uma outra forma de informação espacial, distinta de . - Enantiômeros: par de moléculas que são imagens especulares não sobreponíveis; para moléculas com mais de um elemento estereogênico, o enantiômero é a imagem especular — em geral isso inverte as configurações
de centros quirais. - Diastereômeros: estereoisômeros que não são imagens especulares; trocar apenas um, entre vários, elementos estereogênicos geralmente gera diastereômeros.
Passo 4
Importante: como a molécula tem exatamente dois elementos estereogênicos (um centro quiral em
e a dupla
com
), a enumeração possível de isômeros é até
:
. Esses quatro são estereoisômeros entre si, organizados em pares enantioméricos e pares de diastereômeros dependendo de como a reflexão age.
Passo 5
Agora a peça-chave: o que a operação de reflexão (imagem especular) faz com cada tipo de estereogenicidade?
- Para um centro quiral, a reflexão troca a quiralidade:
vira e vira . Isso é porque a ordem espacial dos substituintes é invertida. - Para a configuração
da dupla ligação, a reflexão NÃO troca em em termos da designação CIP. Se dois substituintes prioritários estavam em lados opostos (i.e. ), a imagem especular também os manterá em lados opostos — a relação “mesmo lado / lados opostos” é preservada pela reflexão. Portanto, a reflexão não transforma necessariamente em . Conclusão: sob reflexão, inverte, mas permanece o mesmo. (Intuição: espelhar a molécula troca esquerda/direita no espaço, o que inverte “mãos” dos centros quirais, mas a condição relativo/topo-verso dos grupos na dupla — estar do mesmo lado ou em lados opostos — permanece.)
Passo 6
Dessa observação, podemos deduzir quais trocas produzem enantiômeros:
- O enantiômero de
é a imagem especular, que inverte a configuração de TODOS os centros quirais. Aqui há só um centro quiral ( ), então a imagem especular troca . A configuração da dupla, como vimos, permanece na imagem especular. Logo o enantiômero de é . - Consequentemente:
- Trocar apenas
(de para ) gera o enantiômero. - Trocar apenas
(de para ) NÃO gera o enantiômero; gera um diastereômero (continua com o mesmo centro quiral). - Trocar ambos
e (de para ) também NÃO corresponde à imagem especular (pois a imagem especular seria ); portanto é outro diastereômero, não o enantiômero.
- Trocar apenas
Passo 7
Agora confrontamos cada alternativa com o raciocínio:
a) “Troca para
resulta em enantiômero.” — Falso. Trocar
sozinho dá
, que é um diastereômero, não a imagem especular.
b) “Troca para
resulta em uma molécula aquiral.” — Falso. Trocar só
não remove o centro quiral em
; a molécula continua quiral (tem centro assimétrico), então não se torna aquiral.
c) “Troca para
leva à formação de um enantiômero.” — Verdadeiro, porque a imagem especular inverte
e mantém
, então o enantiômero de
é
.
d) “Troca para
e
para
resulta em um enantiômero.” — Falso, como explicado:
não é a imagem especular de
; o enantiômero seria
.
a) “Troca
b) “Troca
c) “Troca
d) “Troca
Passo 8
Resumo pedagogicamente: enantiômeros são imagens especulares — para moléculas com centros quirais e dupla
, a reflexão inverte todos os centros quirais (
) mas normalmente preserva a designação
da dupla. Logo, aqui só trocar
(mantendo
) dá o enantiômero; trocar
por
não produz o enantiômero e não anula a quiralidade.
Resposta
c