Determine a configuração absoluta de cada composto a seguir:
Passo 1
O enunciado dá a cadeia pelo SMILES
CC(O)[C@H]\text{(C)}CC(=O)O. Preciso determinar a configuração absoluta (R ou S) do centro quiral indicado por \[C@H\].Lista clara do que o enunciado fornece e o que pede:
- Temos exatamente um carbono quiral (o marcado em
\[C@H\]). - O objetivo é achar a configuração absoluta desse carbono (R ou S).
- Vou usar apenas as informações contidas no SMILES (conectividade e a marcação de quiralidade) e aplicar as regras de Cahn–Ingold–Prelog passo a passo.
Passo 2
Identificar o carbono quiral e seus três substituintes (além do hidrogênio implícito). Escrevendo a conectividade da região relevante da cadeia temos, do lado esquerdo para o direito:
- grupo à esquerda:
(um carbono que leva um e um ); - grupo à direita:
(o ligado ao grupo carboxílico); - grupo simplesmente metil:
; - e o hidrogênio implícito:
.
Portanto, os quatro ligantes ligados ao carbono quiral são, em termos químicos:
Passo 3
Aplicar as regras de prioridade de Cahn–Ingold–Prelog (CIP). Regra básica: comparar os átomos diretamente ligados ao centro quiral; maior número atômico = maior prioridade. Se empate, comparar os próximos átomos ao longo de cada ramo, em ordem decrescente de número atômico.
-
O átomo diretamente ligado em cada substituinte é sempre um carbono (todos são carbonos), então há empate ao comparar átomos diretos.
-
Para desempatar, listamos os átomos ligados ao primeiro átomo de cada substituinte (excluindo o átomo central):
- Para
(o carbono de ): os átomos ligados a esse carbono são , (o ) e . Então o conjunto é . - Para
(o carbono de ): os átomos ligados a esse carbono são (o carbono carbonílico), , . Então o conjunto é . - Para
(o ): os átomos ligados a esse carbono são . Então o conjunto é . - Para
temos o próprio (prioridade obviamente mais baixa).
- Para
-
Comparando os conjuntos pelo maior elemento presente:
(número atômico ) > ( ) > ( ). Logo a prioridade decrescente é:
Passo 4
Determinar R ou S a partir da ordem
com a menor prioridade (
, prioridade
) orientada para trás (longe do observador).
- Regra prática: coloque a prioridade
(aqui ) apontando para trás; então observe se a sequência das prioridades gira no sentido horário (clockwise) ou anti-horário (counterclockwise) ao olhar para a molécula. - Se
for horário, a configuração é . Se for anti-horário, a configuração é .
Agora, a partir do SMILES a ordem em que os três substituintes (excluindo o hidrogênio) aparecem é: primeiro
(que é a prioridade
), depois
(prioridade
), e depois
(prioridade
). Ou seja, a ordem textual fornecida pelo SMILES é
. Tomando essa ordem como disposição cíclica dos substituentes ao redor do carbono e lembrando que o hidrogênio é o grupo de menor prioridade (colocado para trás), a sequência
corresponde a um giro horário (clockwise).
- Explicando de modo concreto e intuitivo: com
para trás, ir de (o grupo com ) para (o grupo ) para (o metil) descreve um movimento horário quando se visualiza a geometria tetraédrica orientada conforme o SMILES; movimento horário = configuração .
Passo 5
Resumo didático curto sobre o que foi usado para decidir:
- Usei a regra CIP para ordenar os ligantes por prioridade:
, , , . - Com o hidrogênio (prioridade
) para trás, a sequência é no sentido horário. Pela convenção CIP, isso define configuração .
Resposta
R