A hidrólise dos sulfonatos do 2-octanol é estereoespecífica e ocorre com a total inversão de configuração. Escreva uma fórmula estrutural que mostre a estereoquímica do 2-octanol formado pela hidrólise de uma amostra opticamente pura do (+)-p-toluenossulfonato de
6. (S)-1-metil-heptila, identifique o produto como
ou
e deduza sua rotação específica.
6. (S)-1-metil-heptila, identifique o produto como
Passo 1
Beleza, o exercício diz o seguinte: temos o p-toluenossulfonato (tosilato) de um álcool 1-metil-heptílico (ou seja, 2-octil), com configuração (S) e rotação específica “+”. A reação de hidrólise desse sulfonato é um mecanismo SN2 puro, ou seja, ocorre com inversão completa da configuração no carbono quiral.
Conteúdo envolvido: estereoquímica (designação R/S, escala de Cahn–Ingold–Prelog) e mecânica de substituição nucleofílica SN2. Vamos precisar entender como o SN2 inverte o centro quiral e como a inversão afeta a rotação específica.
Conteúdo envolvido: estereoquímica (designação R/S, escala de Cahn–Ingold–Prelog) e mecânica de substituição nucleofílica SN2. Vamos precisar entender como o SN2 inverte o centro quiral e como a inversão afeta a rotação específica.
Passo 2
Primeiro, revisando o SN2:
- Numa reação SN2, o nucleófilo (a água, após se ativar em meio alcalino) ataca o carbono ligado ao grupo sulfonato por trás (face oposta ao grupo que sai).
- Isso provoca inversão da geometria ao redor do carbono – tipo “guarda-chuva virado do avesso”.
- Se antes era (S), depois fica ®.
Passo 3
Vamos então ver quem é quem:
Átomo quiral inicial (no sulfonato) = (S). Após a saída do -OTs e entrada de -OH por trás, o centro quiral fica invertido, ou seja, ®.
Átomo quiral inicial (no sulfonato) = (S). Após a saída do -OTs e entrada de -OH por trás, o centro quiral fica invertido, ou seja, ®.
Passo 4
Desenhando o 2-octanol com configuração R. A convenção de CIP manda numerar:
- OH > 2) CH₂… > 3) CH₃ > 4) H
E o OH vai num “wedge” (projetando-se para nós) e o H num “dash” (afastando-se):
Isso é o R-2-octanol.
Passo 5
Agora, rotação específica: como o produto é o enantiômero do composto que tinha rotação “+”, ele terá a mesma magnitude de rotação, mas de sinal oposto. Logo, será “–”.
Resposta
O produto é o R-2-octanol, com fórmula estereoquímica
e rotação específica (–).