Identifique e dê a configuração absoluta de cada centro quiral da atorvastatina:
Passo 1
O enunciado dá a estrutura da atorvastatina em formato SMILES:
CC(C)c1c(C(=O)Nc2ccccc2)c(-c2ccccc2)c(-c2ccc(F)cc2)n1CCC@@HCC@@HCC(=O)O
CC(C)c1c(C(=O)Nc2ccccc2)c(-c2ccccc2)c(-c2ccc(F)cc2)n1CCC@@HCC@@HCC(=O)O
O pedido é: identificar cada centro quiral e dar a configuração absoluta de cada um. Informações relevantes extraídas do SMILES:
- Há dois átomos marcados explicitamente como quirais pela notação
@@em...[C@@H](O)C[C@@H](O).... - Esses dois quirais fazem parte da cadeia heptanoica di-hidroxilada ligada ao nitrogênio do anel pirrol (a famosa cadeia “dihydroxyheptanoic acid” da atorvastatina).
A resolução efetiva começa no Passo 2.
Passo 2
Vamos numerar a cadeia carboxílica de forma explícita (numeração útil para identificar os quirais). Tomando o grupo carboxílico como
e indo sentido da extremidade ácida para o anel, a sequência é:
Logo os centros quirais são os carbonos
e
(cada um é um carbono tetraédrico ligado a
,
e dois grupos carbonados diferentes).
Passo 3
Relembre as regras CIP (muito importantes para a prova — vou explicar bem devagar):
- Regra básica: prioridade entre substituintes é decidida pelo número atômico do átomo ligado diretamente ao centro quiral: maior número atômico = maior prioridade.
- Se houver empate (mesmo átomo diretamente ligado), comparamos os átomos ligados a esses átomos (próxima “camada”), formando uma sequência ordenada e comparando lexicograficamente (átomos com maior número atômico na camada seguinte ganham).
- Hidrogênio tem prioridade mais baixa quase sempre.
- Para determinar
ou : coloque o substituinte de menor prioridade (normalmente ) apontando para trás; trace a sequência . Sentido horário = ; sentido anti-horário = .
Vou aplicar isso passo a passo em cada centro.
Passo 4
Aplicando CIP no centro
(o mais próximo do grupo carboxílico):
Substituintes atrelados a :
Substituintes atrelados a
- (A)
— átomo ligado: . - (B)
. - (C) grupo à esquerda:
(o caminho para o ácido: ). - (D) grupo à direita:
(o caminho em direção ao outro quiral ).
Comparação direta dos átomos ligados a
: temos
(do
),
e dois
. Então prioridade inicial:
-
( tem maior número atômico), -
(menor prioridade).
Resta decidir entre (C)e (D) .
Para desempatar entre
e
comparamos os átomos ligados a esses carbonos:
- O átomo ligado a
(além de ) é , e é o carbono carbonílico ligado a duas oxigênios (no tratamento CIP um carbono é considerado como ligado formalmente a e — isto coloca oxigênios nessa vizinhança).
Assim os átomos “na primeira esfera” desão ordenadamente — expandindo, o átomo além é um carbono que está duplamente ligado a oxigênios. - O átomo ligado a
(além de ) é , e é um carbono com ligado (portanto sua primeira vizinhança contém um e outros carbonos).
Comparando os conjuntos expandidos: o caminho viaenvolve um carbono que está ligado a dois oxigênios (maior presença de oxigênio), enquanto via o carbono adjacente tem apenas um oxigênio. Logo o conjunto associado a é de prioridade maior.
Portanto para: - prioridade
, - prioridade
(camada para o grupo ), - prioridade
(camada para ), - prioridade
.
Passo 5
Determinar sentido
em
:
- Colocamos o substituinte de menor prioridade (
) apontando para trás (procedimento padrão). - Com
dispostos, a sequência representa um sentido horário (você pode desenhar um esboço tetraédrico simples: centro no meio, saindo para trás, para a frente-direita, para cima e para frente-esquerda — seguindo a ordem obtém-se sentido horário).
Resultado: sentido horário corresponde a configuraçãopara .
(Observação prática: esta conclusão coincide com a configuração conhecida da atorvastatina e com a marcação estereoquímica do SMILES.)
Passo 6
Agora aplicamos CIP em
(o quiral mais próximo do anel/pirrol):
Substituintes atrelados a :
Substituintes atrelados a
- (A)
— átomo ligado: . - (B)
. - (C) grupo à direita:
(o caminho para e depois ao nitrogênio do anel). - (D) grupo à esquerda:
(o caminho que leva a e ao grupo carboxílico).
Comparação direta: 1)
(O), 4)
. Para desempate entre
e
:
-
está ligado a e a (que por sua vez está ligado ao nitrogênio do anel pirrol). Assim a primeira vizinhança de tem átomos do tipo , e o carbono adjacente leva à heteroátomo num passo seguinte. -
está ligado a (que tem e está perto do grupo carbonílico). A primeira vizinhança de inclui que é um carbono ligado a um oxigênio ( ) e a um carbono carbonílico ao outro lado.
Ao comparar ordeiramente as esferas seguintes: o caminho através de“encontra” um oxigênio (no ) mais cedo/mais fortemente que o caminho através de que só encontra nitrogênio/ carbonos. Assim o substituinte via tem maior prioridade que o via .
Portanto para: - prioridade
, - prioridade
(direção do grupo que leva a e ao ), - prioridade
(direção do anel/pirrol), - prioridade
.
Passo 7
Determinar sentido
em
:
- Novamente colocamos o substituinte de menor prioridade (
) apontando para trás. - Com a ordem
, , , a sequência também é no sentido horário (desenhando um tetraedro com para trás e colocando , e conforme as prioridades, obtém-se sentido horário).
Resultado: sentido horário corresponde a configuraçãopara .
Passo 8
Resumo prático e conexão com a notação do SMILES:
- O SMILES fornece a indicação estereoquímica
@@nos dois carbonos quirais; após aplicar as regras CIP e colocar o menor substituinte para trás, a sequência de prioridades em cada centro gira no sentido horário, o que dáem ambos. - Esta conclusão é consistente com a nomenclatura conhecida da atorvastatina: é a forma
-dihidroxiheptanoato (a configuração ativa).