Dê a designação adequada para a configuração do centro quiral ( R ou S ) de cada um dos enantiômeros abaixo.
SHOHFF

Passo 1

O enunciado fornece o SMILES
\text{CCC[C@H](O)C(F)(F)CC}
e pede a designação absoluta do centro quiral ( R ou S ) para cada enantiômero correspondente.
Informações relevantes extraídas do SMILES:
  • Há um único centro quiral (o átomo marcado como [\mathrm{C}@\mathrm{H}]).
  • Esse carbono quiral está ligado a quatro substituintes diferentes: um grupo hidroxila ( -\mathrm{OH}), um grupo propila linear ( -\mathrm{CH}_2\mathrm{CH}_2\mathrm{CH}_3), um grupo -\mathrm{C(F)_2CH_2CH_3} (o carbono vizinho tem dois fluoretos), e um hidrogênio implícito.
    O objetivo: determinar a prioridade CIP dos quatro substituintes e, a partir disso, decidir se o centro é R ou S para o enantiômero fornecido e qual seria a configuração do seu enantiômero oposto.

Passo 2

Relembre as regras básicas de prioridade CIP (Cahn–Ingold–Prelog), explicadas passo a passo:
  • Regra 1: compara-se primeiro os átomos diretamente ligados ao centro quiral; o átomo com maior número atômico tem maior prioridade. Aqui os átomos diretamente ligados são: \mathrm{O} (do -\mathrm{OH}), \mathrm{C} (do grupo -\mathrm{CF}_2\text{...}), \mathrm{C} (do grupo propila), e \mathrm{H}. Os números atômicos são Z_{\mathrm{O}}=8, Z_{\mathrm{C}}=6, Z_{\mathrm{H}}=1, Z_{\mathrm{F}}=9. Logo, imediatamente:
    • o \mathrm{O} do -\mathrm{OH} tem maior prioridade que qualquer carbono ligado diretamente ao centro; portanto esse substituinte é prioridade 1.
    • os dois substituintes que começam por carbono (o -\mathrm{CF}_2\text{...} e a propila) precisam ser desempates pela Regra 2 (compara-se os átomos ligados ao primeiro átomo de cada substituinte).
  • Regra 2 (desempate entre átomos iguais): escrever para cada substituinte a lista (multiconjunto) dos átomos ligados ao átomo inicial da cadeia, ordená-los do maior para o menor número atômico e comparar elemento a elemento.
    Vou aplicar isso com calma no próximo passo.

Passo 3

Aplicando a comparação entre os dois substituintes iniciados por carbono:
  • Para o substituinte -\mathrm{CF}_2\mathrm{CH}_2\mathrm{CH}_3: o carbono diretamente ligado ao centro quiral (chamarei de C_{\text{CF}_2}) está ligado a \mathrm{F},\mathrm{F} e a outro carbono (o próximo da cadeia). Então a lista de átomos ligados a esse carbono é (\mathrm{F},\mathrm{F},\mathrm{C}). Ordenando por número atômico: (\mathrm{F},\mathrm{F},\mathrm{C}) com Z: (9,9,6).
  • Para o substituinte propila -\mathrm{CH}_2\mathrm{CH}_2\mathrm{CH}_3: o carbono ligado ao centro (chamarei de C_{\text{pr}}) é um \mathrm{CH}_2 ligado a um carbono e a dois hidrogênios. A lista é (\mathrm{C},\mathrm{H},\mathrm{H}). Ordenando: (\mathrm{C},\mathrm{H},\mathrm{H}) com Z: (6,1,1).
  • Agora comparamos elemento a elemento: primeiro elemento das listas 9 (flúor) contra 6 (carbono) — como 9>6, o grupo -\mathrm{CF}_2\mathrm{CH}_2\mathrm{CH}_3 tem maior prioridade que a propila.
    Conclusão das prioridades CIP:
\text{prioridade }1 = -\mathrm{OH},\qquad \text{prioridade }2 = -\mathrm{C(F)_2CH_2CH_3},\qquad \text{prioridade }3 = -\mathrm{CH_2CH_2CH_3},\qquad \text{prioridade }4 = \mathrm{H}.

Passo 4

Como decidir R ou S a partir das prioridades:
  • Colocar (ou imaginar) o substituinte de menor prioridade ( 4, aqui o \mathrm{H}) apontando para trás (ou seja, na posição “para longe do observador”).
  • Traçar a sequência 1 \to 2 \to 3.
  • Se a sequência 1\to2\to3 for no sentido horário (quando o 4 está para trás), a configuração é R. Se for anti-horário, é S.
Precisamos agora saber a orientação espacial real do enantiômero dado pelo SMILES. Dois detalhes importantes e práticos:
  • No SMILES dado a ordem em que aparecem os vizinhos do átomo quiral (levando em conta a ligação vinda do átomo anterior na cadeia, depois os ramos, depois o átomo seguinte) define a ordem topológica dos vizinhos usada para a notação de estereoquímica. No fragmento \text{...CCC[C@H](O)C(F)(F)CC} os vizinhos do carbono quiral aparecem na seguinte sequência conforme o SMILES:
    1. o carbono vindo da esquerda (a cadeia propila) — chamarei de n_1 (que é a prioridade 3),
    2. o oxigênio do ramo (- \mathrm{OH}) n_2 (prioridade 1),
    3. o carbono para a direita (o -\mathrm{C(F)_2...}) — n_3 (prioridade 2).
      O hidrogênio é implícito (é o vizinho restante, prioridade 4).
  • A etiqueta [\mathrm{C}@\mathrm{H}] no SMILES indica que a sequência de vizinhos listados ( n_1 \to n_2 \to n_3) tem orientação anti-horária (counterclockwise) quando o quarto vizinho listado (aqui, implicitamente o hidrogênio) está apontando para trás. (Uma boa forma de lembrar: em muitos exemplos de SMILES conhecidos, [\mathrm{C}@\mathrm{H}] corresponde à orientação anti-horária, levando à configuração S quando a lista de prioridades corresponde ao padrão; [\mathrm{C}@@\mathrm{H}] inverte a orientação.)
    Agora aplicando isso ao nosso caso:
  • A ordem dos vizinhos na SMILES é n_1(=\text{propila}) n_2(=\mathrm{OH}) n_3(=\mathrm{CF}_2\text{...}), ou em termos de prioridades: 3 \to 1 \to 2.
  • Como [\mathrm{C}@\mathrm{H}] indica que essa sequência 3\to1\to2 é anti-horária com o 4 (H) para trás, então a sequência de prioridades 1\to2\to3 também é anti-horária (porque trocar o ponto de partida numa mesma orientação mantém o sentido). Logo 1\to2\to3 é anti-horário quando 4 está para trás.
  • Portanto a configuração absoluta do enantiômero dado por \text{CCC[C@H](O)C(F)(F)CC} é S.
  • O enantiômero óptico oposto (o espelho) teria a notação SMILES \text{CCC[C@@H](O)C(F)(F)CC} e teria a configuração oposta, isto é R.

Passo 5

Resumo final e observação prática para a prova:
  • Prioridades (pela regra CIP) foram: 1=\mathrm{OH}, 2=\mathrm{C(F)_2\!-\!}, 3=\mathrm{propila}, 4=\mathrm{H}.
  • Com 4 para trás e seguindo 1\to2\to3 obteve-se sentido anti-horário → S.
    Dica de prova: ao comparar grupos que começam por carbono, escreva as listas dos átomos ligados ao carbono inicial (por exemplo (\mathrm{F},\mathrm{F},\mathrm{C}) vs (\mathrm{C},\mathrm{H},\mathrm{H})) e compare elemento a elemento — isso quase sempre resolve rápido o desempate.

Resposta

CCCC@HC(F)(F)CC : S
CCCC@@HC(F)(F)CC : R

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