Desenhe as projeções de Fisher e especifique todos os estereoisômeros dos seguintes compostos. Em cada caso indique a relação entre os isômeros e a configuração de cada centro estereogênico. Especificando a ordem de prioridade dos grupos.
(b) 3-bromo-1,2-propanodiol
(b) 3-bromo-1,2-propanodiol
Passo 1
O enunciado pede:
- Desenhar as projeções de Fischer de
. - Especificar todos os estereoisômeros possíveis.
- Indicar a relação entre os isômeros (ex.: enantiômeros, diastereômeros, meso).
- Determinar a configuração de cada centro estereogênico (R/S).
- Especificar a ordem de prioridade dos grupos ligados a cada centro estereogênico.
Informações fornecidas (estrutura do composto):
- Cadeia principal de três carbonos: do carbono 1 ao carbono 3.
- Grupos ligados:
- Carbono
: (grupo hidroximetila). - Carbono
: (portador de um hidrogênio, um grupo e os dois grupos metileno nas extremidades). - Carbono
: (grupo bromometila).
- Carbono
O que preciso entregar: as projeções de Fischer (ambas, se existirem), identificação de todos os estereoisômeros e atribuição R/S do(s) centro(s) estereogênico(s), além da ordem de prioridade segundo as regras CIP.
Passo 2
Identificar centros estereogênicos e esboçar a fórmula estrutural simples.
Estrutura linear (representação simples):
.
Análise de quiralidade:
-
= : tem dois hidrogênios ligados → não é quiral. -
= : ligado a quatro substituintes diferentes ( , , , ) → é um centro estereogênico (quiral). -
= : tem dois hidrogênios → não é quiral.
Conclusão: há exatamente um centro quiral (
). Portanto existem exatamente dois estereoisômeros (um par de enantiômeros): formas R e S.
Passo 3
Revisão didática das regras CIP (básico e passo a passo).
- Regra 1: compare os átomos diretamente ligados ao centro quiral; o átomo com maior número atômico recebe maior prioridade.
- Regra 2: se ocorrer empate (mesmo átomo ligado), compare os átomos ligados a esses átomos (listas ordenadas por número atômico) até desempatar.
- Regra 3: ligações múltiplas são tratadas como se o átomo estivesse ligado ao mesmo átomo repetido (não é necessário aqui).
- Para determinar R/S: coloque o grupo de menor prioridade (
) para trás (ou, se na projeção de Fischer estiver vindo para frente, lembrar de inverter o resultado) e observe a sequência : sentido horário = (se o grupo estiver para trás), sentido anti-horário = (novamente quando estiver para trás). Se estiver vindo para frente, inverte-se o resultado aparente.
Aplicando CIP ao
de
:
- Átomos ligados diretamente ao
: - Oxigênio do grupo
→ átomo (número atômico ). - Carbono do grupo
(o ) → átomo (número atômico ), mas esse carbono está ligado a . - Carbono do grupo
(o ) → átomo (número atômico ), mas esse carbono está ligado a . - Hidrogênio
→ átomo (número atômico ).
- Oxigênio do grupo
Comparação direta:
-
(do ) > (dos dois metilenos) > .
Desempate entre os dois carbonos (ambos
): comparar os átomos ligados a esses carbonos, em ordem decrescente de número atômico:
-
(o carbono ligado ao Br) está ligado a → conjunto ordenado → primeiros elementos (número atômico ). -
(o carbono ligado ao OH) está ligado a → conjunto ordenado → primeiro elemento (número atômico ).
Comparando
vs
:
tem maior número atômico, portanto o carbono ligado ao
tem prioridade sobre o carbono ligado ao
.
Portanto ordem de prioridades no
:
Passo 4
Construir as projeções de Fischer. Convenção Fischer para cadeia de três carbonos:
- Vertical: a cadeia principal (
no topo, no centro quiral, embaixo). - Grupos horizontais no centro representam os substituintes que saem para frente (vêm para o observador).
Vou escrever as duas projeções (os dois enantiômeros). Cada desenho textual mostra o carbono central e os quatro ligantes posicionados.
Enantiômero A (representação Fischer):
|
— C —
|
|
|
Aqui, no centro: esquerda =
(na horizontal, vindo para frente), direita =
(na horizontal, vindo para frente); topo vertical =
(indo para trás), base vertical =
(indo para trás).
Enantiômero B (a imagem espelhada):
|
— C —
|
|
|
Aqui, centro: esquerda =
, direita =
.
Observação importante sobre Fischer: os grupos nas linhas horizontais apontam para fora do plano (para o observador); os grupos nas linhas verticais apontam para trás.
Passo 5
Atribuir as configurações
ou
a cada enantiômero usando a ordem de prioridade já determinada e a convenção Fischer.
Recordando: prioridade
,
,
,
.
Enantiômero A (Fischer com
à direita,
à esquerda):
- Localizações na projeção do centro:
-
( ) → direita (horizontal, frente). -
( ) → baixo (vertical, trás). -
( ) → cima (vertical, trás). -
( ) → esquerda (horizontal, frente).
-
Passo para determinar R/S:
- Na projeção de Fischer, os grupos horizontais estão vindo para frente. Aqui o grupo de menor prioridade (
) está em posição horizontal (ou seja, apontando para o observador). Quando o grupo está vindo para frente, o sentido aparente deve ser invertido para obter a configuração real. - Verificar o sentido aparente
no desenho: (direita) (baixo) (cima). Esse movimento, visto no papel, corresponde a um sentido horário aparente. - Como o grupo
está vindo para frente, inverte-se o resultado: sentido horário aparente → configuraçao real = .
Conclusão: Enantiômero A = configuração
no carbono
.
Enantiômero B (Fischer com
à esquerda,
à direita):
- Localizações:
-
( ) → esquerda (horizontal, frente). -
( ) → baixo (vertical, trás). -
( ) → cima (vertical, trás). -
( ) → direita (horizontal, frente).
-
- O grupo
está novamente em posição horizontal (vindo para frente), então invertemos o sentido aparente. - Sentido aparente
: (esquerda) (baixo) (cima) — isso é sentido anti-horário aparente. - Invertendo (porque
está na frente) dá configuração real .
Conclusão: Enantiômero B = configuração
no carbono
.
Passo 6
Relação entre os isômeros e propriedades:
- Os dois compostos descritos (A e B) são par de enantiômeros: imagens especulares não superponíveis.
- Não existem outros estereoisômeros (não há centros adicionais), logo não há diastereômeros ou formas meso.
- Propriedades físicas (ponto de fusão, solubilidade) são idênticas em condições achirais; suas rotações ópticas têm sinais opostos (um é dextrógiro e o outro levógiro, se medido), mas o valor absoluto de
seria o mesmo em módulo.
Resposta
Fischer com
à direita /
à esquerda (vertical: cima
, baixo
) → configuração
.
Fischer com à esquerda /
à direita (vertical: cima
, baixo
) → configuração
.
Relação entre os isômeros: enantiômeros (par enantiomérico).
Ordem de prioridade no centro quiral ( ):
.
Fischer com
Relação entre os isômeros: enantiômeros (par enantiomérico).
Ordem de prioridade no centro quiral (