Desenhe o par enântiomérico das seguintes substâncias:
Passo 1
O que o enunciado pede: desenhar o par enantiómero da substância dada pelo SMILES.
Informações que o enunciado fornece (interpretei o SMILES): a cadeia principal é linear de cinco carbonos (vou numerar a
ao longo da cadeia); há um grupo
OH ligado ao segundo carbono da cadeia, há um átomo de cloro ligado ao terceiro carbono, há um metil ligado ao terceiro carbono (ramificação) e o quarto carbono tem duas ramificações metil (ou seja, o quarto carbono é ligado a três outros carbonos além do que vem do terceiro carbono). O esqueleto pode ser pensado como uma cadeia C1–C2–C3–C4–C5 com substituintes: em C2 um
OH; em C3 um
Cl e um
CH3; em C4 dois
CH3.
O objetivo final: obter as duas moléculas que são imagens especulares não sobreponíveis uma da outra (o par enantiomérico).
Informações que o enunciado fornece (interpretei o SMILES): a cadeia principal é linear de cinco carbonos (vou numerar
O objetivo final: obter as duas moléculas que são imagens especulares não sobreponíveis uma da outra (o par enantiomérico).
Passo 2
Identificar onde podem haver centros quirais (estereocentros). Regra prática: um átomo de carbono é centro quiral se estiver ligado a quatro substituintes distintos. Vou checar carbonos da cadeia:
-
: é um metil terminal (CH3) → não é quiral. -
: liga‑se a (metil), ao grupo OH, a (o restante da cadeia com substituições) e a um . São quatro substituintes distintos → potencial centro quiral. -
: liga‑se a (cadeia com OH), a um átomo de Cl, a um grupo metil (CH3) e a (parte com ramificações) — esses quatro substituintes são distintos → potencial centro quiral. -
: liga a , a e a dois metis idênticos → não é quiral (dois substituintes idênticos).
Logo, os possíveis centros quirais são os carbonose . Isso indica que existem pares enantioméricos (combinações de configuração absoluta nesses dois centros).
Passo 3
Breve aula sobre como distinguir e rotular centros quirais (regra CIP) — para você aplicar na prova:
- Regra de prioridade (Cahn–Ingold–Prelog): compare os átomos diretamente ligados ao centro quiral; o átomo de maior número atômico recebe maior prioridade. Se houver empate (mesmo átomo ligado), olha‑se para o próximo conjunto de átomos ligados a esse átomo (ordem lexicográfica dos números atômicos).
- Exemplo rápido: entre
(oxigênio, Z=8) e (carbono, Z=6) o tem prioridade maior. Entre (Z=17) e , o é prioridade maior. - Depois de atribuir prioridades 1 (maior) → 4 (menor), coloque o grupo de prioridade 4 para trás (representado normalmente por traço pontilhado), observe a sequência 1→2→3: se o sentido for horário, a configuração é
; se for anti‑horário, a configuração é . - Se o grupo de prioridade 4 estiver para frente (wedge), a regra inverte: sequência horário corresponde a
etc. Alternativamente, conte 1→2→3 e, se a prioridade 4 estiver para frente, determine o sentido e troque o resultado (R↔S).
Passo 4
Aplicando CIP ao carbono
(o do
OH):
- Substituintes ligados diretamente a
: do OH (átomo ), o átomo de do lado de (um carbono que é metil), e o átomo de do lado de (carbono que leva Cl e ramificações), e um . - Prioridades (com base no átomo diretamente ligado):
(oxigênio, Z=8); entre os dois carbonos ligados (o que vai para e o que vai para ), comparo agora os conjuntos ligados a esses carbonos: o carbono que é vizinho de está ligado a (Z=17) num dos seus ramos, enquanto o carbono vizinho de é apenas um metil (liga a H,H,H). Portanto o vizinho que leva tem prioridade maior. Assim a ordem é: OH, restante da cadeia via , metil ( ), H. - Conclusão: sabemos a ordem de prioridades em
; para decidir ou precisamos de uma projeção 3D com o grupo de menor prioridade (H) para trás e ver 1→2→3.
Passo 5
Aplicando CIP ao carbono
(o do
):
- Substituintes ligados diretamente a
: (átomo com Z=17), o carbono ligado a (que por sua vez carrega um ), o carbono ligado a (que por sua vez tem duas ramificações metil), e um metil ( ). - Prioridades: claramente
Cl (maior Z). Para diferenciar entre os dois carbonos ligados ao (o que vai a e o que vai a ), comparo os átomos ligados a esses carbonos na próxima camada: o carbono que vai a está ligado a um (pela presença do grupo OH em ), enquanto o carbono que vai a está ligado somente a carbonos e hidrogênios (sem oxigênio). Assim o caminho via tem maior prioridade. Logo o grupo que vai a , o grupo que vai a , o metil. - Conclusão: prioridades em
são , cadeia para , cadeia para , metil. Para decidir / é necessário projetar os substituintes em 3D e aplicar a regra descrita no passo anterior.
Passo 6
Como desenhar o par enantiomérico (método prático, passo a passo; aqui ensino como você faz o desenho na folha — sem precisar de calculadora!).
- Desenhe o esqueleto plano (esqueleto zig‑zag) da cadeia principal
– – – – . Adicione os substituintes onde devem ficar: em o OH (e um implícito), em o Cl e um CH3; em adicione as duas ramificações metil. - Escolha uma convenção 3D para representar os grupos nas duas centrais: use triângulos sólidos (wedge) para ligações saindo para frente (em direção a você) e linhas tracejadas para ligações indo para trás. Para facilitar e garantir que consiga um par de enantiômeros, faça o seguinte: escolha arbitrariamente uma orientação para ambos os centros — por exemplo:
- Em
: desenhe a ligação –H como tracejada (para trás), desenhe –OH como wedge (para frente) e o restante da cadeia – como nível do plano (linha normal). (Isso define uma configuração absoluta específica em .) - Em
: desenhe a ligação –CH3 como tracejada (para trás), desenhe –Cl como wedge (para frente) e a ligação – como no plano. (Isso define uma configuração absoluta específica em .)
- Em
- Ao final você terá uma representação 3D de uma das moléculas (vou chamar de Molécula A). Se quiser saber se a Molécula A é
ou em cada centro, use as prioridades do Passo 4 e 5: coloque o grupo de prioridade 4 (o em e o metil em ) para trás (o que já fizemos), e veja a direção 1→2→3; se for horário é , se for anti‑horário é . - Para obter o enantiômero (Molécula B) — isto é, o par enantiomérico que você precisa desenhar — não faça rotações: simplesmente desenhe a imagem espécular da Molécula A (reflexão em um espelho). Em prática de desenho: troque todas as ligações wedge por dashed e os dashed por wedge nas posições quiral (ou seja, inverta a orientação 3D de cada centro). Assim você inverte todos os centros quirais simultaneamente e obtém a imagem não sobreponível.
- Propriedade importante: os dois desenhos que você terá (A e B) têm todas as mesmas conectividades (mesma fórmula condensada), mas as orientações 3D em
e são opostas em A e B. Em termos de nomenclatura absoluta, se A for então B será — sempre trocam em todos os centros para o enantiômero.
Resposta
(2R,3R)-CC(O)C(C)(Cl)C(C)(C)C
(2S,3S)-CC(O)C(C)(Cl)C(C)(C)C
(2S,3S)-CC(O)C(C)(Cl)C(C)(C)C