Determine se os seguintes compostos orgânicos são isômeros constitucionais ou confôrmeros da mesma molécula:
a)
e
a)
e
Passo 1
O enunciado dá dois SMILES de hidrocarbonetos policíclicos:
SMILES 1: CC1C2CC3C(C)C1CC(C2C)C3C
SMILES 2: CC1C2CC3CC1C(C)C3C2C
Pergunta se são isômeros constitucionais (conectividade distinta) ou conformêromeros (mesma conectividade, apenas arranjo espacial). Para decidir, vamos comparar o grafo de conectividade dos dois SMILES, principalmente analisando quais átomos cada dígito de fechamento de anel (1, 2 e 3) une e qual o tamanho de cada ciclo formado.
SMILES 1: CC1C2CC3C(C)C1CC(C2C)C3C
SMILES 2: CC1C2CC3CC1C(C)C3C2C
Pergunta se são isômeros constitucionais (conectividade distinta) ou conformêromeros (mesma conectividade, apenas arranjo espacial). Para decidir, vamos comparar o grafo de conectividade dos dois SMILES, principalmente analisando quais átomos cada dígito de fechamento de anel (1, 2 e 3) une e qual o tamanho de cada ciclo formado.
Passo 2
Analisando o SMILES
. Começamos numerando sequencialmente os carbonos à medida que lemos: os dígitos de fechamento “1”, “2” e “3” indicam arestas adicionais que fecham ciclos.
2. As ocorrências de “1” aparecem numa ligação entre o átomo que inicia “C1” e o átomo após “C(C)C1”. Esse fechamento liga de volta exatamente os mesmos dois carbonos que foram marcados em “C1”. O caminho que fecha forma um ciclo de 5 carbonos.
3. Da mesma forma, “2” fecha um segundo ciclo também de 5 carbonos e “3” fecha um terceiro ciclo de 5 carbonos.
4. Os substituintes metil (os “C” soltos) estão ligados em posições idênticas ao longo desses ciclos.
2. As ocorrências de “1” aparecem numa ligação entre o átomo que inicia “C1” e o átomo após “C(C)C1”. Esse fechamento liga de volta exatamente os mesmos dois carbonos que foram marcados em “C1”. O caminho que fecha forma um ciclo de 5 carbonos.
3. Da mesma forma, “2” fecha um segundo ciclo também de 5 carbonos e “3” fecha um terceiro ciclo de 5 carbonos.
4. Os substituintes metil (os “C” soltos) estão ligados em posições idênticas ao longo desses ciclos.
Passo 3
Analisando o SMILES
. Repetimos a numeração e observamos novamente três fechamentos “1”, “2” e “3”.
2. Cada dígito fecha um ciclo de exatamente 5 carbonos (os mesmos tamanhos de ciclo do SMILES 1).
3. Os fechamentos ocorrem entre os mesmos pares de átomos (mesma posição relativa ao esqueleto principal) e os metis estão ligados nos mesmos carbonos.
2. Cada dígito fecha um ciclo de exatamente 5 carbonos (os mesmos tamanhos de ciclo do SMILES 1).
3. Os fechamentos ocorrem entre os mesmos pares de átomos (mesma posição relativa ao esqueleto principal) e os metis estão ligados nos mesmos carbonos.
Passo 4
Comparação dos dois grafos de conectividade
– Ambos têm três ciclos de 5 carbonos.
– Os dígitos de fechamento unem os mesmos pares de átomos nos dois SMILES.
– Os grupos metil ocupam as mesmas posições nos dois esqueleto.
– Ambos têm três ciclos de 5 carbonos.
– Os dígitos de fechamento unem os mesmos pares de átomos nos dois SMILES.
– Os grupos metil ocupam as mesmas posições nos dois esqueleto.
Concluímos que a conectividade é idêntica em SMILES 1 e SMILES 2. Logo, não são isômeros constitucionais.
Passo 5
Interpretação final
Como têm mesma conectividade e fórmula, diferem apenas na ordem de escrita dos fechamentos de anel (ou, em 3D, podem representar conformações distintas), eles são conformêromeros (conformers) da mesma molécula.
Como têm mesma conectividade e fórmula, diferem apenas na ordem de escrita dos fechamentos de anel (ou, em 3D, podem representar conformações distintas), eles são conformêromeros (conformers) da mesma molécula.
Resposta
Eles têm a mesma conectividade e, portanto, não são isômeros constitucionais, mas sim conformêromeros (conformers) da mesma molécula.