Escreva as fórmulas estruturais dos seguintes compostos:
(Z,4R)-4-metil-2-hexeno
(Z,4R)-4-metil-2-hexeno
Passo 1
O enunciado pede que eu escreva a(s) fórmula(s) estrutural(is) do composto
-4-metil-2-hexeno). Informações dadas:
- Nome completo:
-4-metil-2-hexeno. - A cadeia principal é um hexeno: ou seja, seis carbonos com uma dupla na posição
. - Há um substituinte metil na posição
. - O descritor
indica a configuração geométrica da dupla . - O descritor
indica que o carbono número é um centro quiral com configuração absoluta .
Passo 2
Primeiro passo prático: escrever a cadeia principal (hexeno) numerada para localizar a dupla e o substituinte.
- A numeração deve dar o menor número possível à dupla, então a cadeia é numerada de modo que a dupla esteja entre
e . - A cadeia linear (sem considerar estereo) é:
- Colocando o metil em
e escrevendo de forma condensada obtemos a fórmula condensada:
Essa é a “espinha dorsal” do composto; agora precisamos impor
na dupla e
em
.
Passo 3
Entender o que significa
para a dupla
.
- Regra prática: para cada carbono da dupla olhamos os dois substituintes ligados a ele e comparamos prioridades segundo CIP (Cahn–Ingold–Prelog). O símbolo
(do alemão zusammen = junto) significa que os substituintes de maior prioridade em cada carbono estão do mesmo lado da dupla. - No nosso caso:
- Em
os substituintes são: (um grupo metila: ) e (o resto da cadeia). Comparamos as cadeias começando pelos átomos diretamente ligados: ambos são carbonos, mas o carbonato que leva ao lado da cadeia tem átomos ligados mais “pesados” (ou seja, mais carbonos) que o simples metil; portanto a porção que contém tem maior prioridade do que o metil . - Em
os substituintes são: e (o resto da cadeia). Claramente (um carbono) tem maior prioridade que .
- Em
- Conclusão: os substituintes de maior prioridade são (no
) o lado que vai para (a cadeia) e (no ) o lado que vai para . exige que esses dois grupos (as porções da cadeia) fiquem no mesmo lado da dupla. Em linguagem de isomeria cis/trans simplificada: as porções “maiores” da cadeia ficam do mesmo lado da ligação dupla (ou seja, é a forma “cis” entre os dois maiores substituintes).
Passo 4
Agora identifiquemos o centro quiral em
e listemos seus substituintes.
- O carbono
tem quatro ligações a: - o átomo ligado para a esquerda, que é
(o grupo que contém a dupla), chamarei este grupo de ; - o átomo ligado para a direita, que é
(o grupo etila remanescente), chamarei de ; - o substituinte metil
, chamarei de ; - um átomo de hidrogênio
, chamarei de .
- o átomo ligado para a esquerda, que é
- Para decidir
ou aplicamos as regras CIP no centro .
Passo 5
Aplicando CIP (detalhado) para ordenar prioridades dos substituintes em
.
- Regra: comparamos os átomos diretamente ligados ao centro quiral (todos são carbonos, exceto o hidrogênio), e se houver empate olhamos a próxima camada, tratando ligações duplas como se o átomo estivesse ligado duas vezes ao outro átomo envolvido na dupla.
- Substituinte
(pela ligação ao ): o átomo diretamente ligado é um carbono ( ). Como está numa dupla , na regra CIP o é considerado ligado duas vezes ao (isto é, virtualmente aparece duas vezes na lista). Assim os átomos imediatos ligados a (para fins de comparação) são: (contado duas vezes por causa da dupla), e . Podemos representar essa lista (ordenada) como — três carbonos antes de aparecer o hidrogênio. - Substituinte
(pela ligação ao ): os átomos imediatos ligados a são , e . Lista ordenada: . - Substituinte
(metil): o átomo ligado é carbono metílico que só liga a três hidrogênios. Lista: . - Substituinte
é (é o mais fraco). - Comparando as listas lexicograficamente (maior átomo primeiro:
), obtemos a ordem de prioridades: -
(via ) porque sua lista começa — é a mais “pesada”. -
(via ) com . -
(metil) com . -
(H) é a menor.
-
- Portanto as prioridades no centro
são: cadeia para a esquerda ( ), cadeia para a direita ( ), metil, .
Passo 6
Determinar
ou
para
.
- Regra prática: com o grupo de menor prioridade (
) apontando para trás (i.e. para longe do observador), observamos a sequência . Se essa sequência for no sentido horário, a configuração é ; se for anti-horário, é . - Precisamos, portanto, escolher uma projeção espacial consistente. Uma escolha conveniente (e comum em desenhos) é colocar o hidrogênio como traço pontilhado (para trás) e colocar o grupo metil como cunha sólida (para fora, vindo ao observador). Os dois grupos restantes (
e ) ficam aproximadamente no plano da página, à esquerda e à direita. - Com essa convenção (H para trás, metil para frente), e com
à esquerda e à direita no plano, a ordem aparece no sentido horário quando olhamos com para trás. Logo a configuração é . - Isso confirma a indicação do nome
.
Passo 7
Montando a representação final com todas as informações estereoespecíficas:
- Fórmula condensada (2D convencional):
- Para indicar
na dupla: na ligação entre e os dois maiores grupos (a porção que segue para vs. a porção que segue para ) estão do mesmo lado da dupla — isto corresponde à forma “cis” entre os grupos maiores. - Para indicar o centro quiral
podemos desenhar o carbono com metil saindo para frente (cunha) e hidrogênio indo para trás (traço pontilhado). Esquematicamente em texto:
onde
é
,
indica o metil saindo da página (cunha) e
indica o hidrogênio para trás (traço).
Passo 8
Resumo prático e representação compacta que você consegue usar na prova:
- Representação condensada (com indicação estereo entre parênteses):
com a observação de que:
- a dupla
é (os grupos de maior prioridade estão do mesmo lado), - o carbono
é quiral e tem configuração ; em desenho 3D isso é mostrado com o metil apontando para fora (cunha) e o hidrogênio para trás (traço pontilhado).