Identifique a configuração de cada centro quiral nos seguintes compostos:
SOHO

Passo 1

O enunciado pede para identificar a configuração do(s) centro(s) quiral(is) no composto representado pelo SMILES \text{CC[C@]\text{(C)}(O)CC\text{(C)}=O}.
Informações fornecidas e pontos importantes:
  • Há exatamente UM centro quiral indicado no SMILES pelo símbolo [C@]. Vou chamar esse átomo de C^*.
  • A estrutura ao redor de C^* (peguei do SMILES) é: um grupo \;CH_3\; ligado diretamente, um grupo \;CH_2CH_3\; (etil) ligado, um grupo hidroxila \;OH\; ligado, e um grupo \;CH_2C(=O)CH_3\; (cadeia com carbonila) ligado.
  • Pergunta: qual a configuração absoluta do centro quiral C^*, R ou S.

Passo 2

Primeiro passo para resolver: listar os quatro substituintes ligados a C^* e identificar o átomo diretamente ligado a C^* em cada substituinte (isso é o que se usa nas regras CIP).
Os quatro substituintes ligados a C^* são:
  • Hidroxila: \;OH\;. Átomo ligado diretamente a C^*: oxigénio ( O).
  • Grupo acilo-ramificado: \;CH_2C(=O)CH_3\;. Átomo ligado diretamente a C^*: um carbono do tipo CH_2 (vou chamar de C_a).
  • Grupo etil: \;CH_2CH_3\;. Átomo ligado diretamente a C^*: um carbono do tipo CH_2 (vou chamar de C_b).
  • Grupo metil: \;CH_3\;. Átomo ligado diretamente a C^*: um carbono do tipo CH_3 (vou chamar de C_c).
Resumo direto ligado a C^*:
  • substituinte 1: O (do OH)
  • substituinte 2: C_a (do CH_2C(=O)CH_3)
  • substituinte 3: C_b (do CH_2CH_3)
  • substituinte 4: C_c (do CH_3)
Agora aplicamos as regras CIP para atribuir prioridades.

Passo 3

Aplicando as regras de prioridade de Cahn–Ingold–Prelog (CIP):
Regra básica: compara-se os átomos diretamente ligados ao centro quiral pelo número atômico; maior número atômico = maior prioridade.
  • Para OH: o átomo ligado é O (oxigénio) com número atômico 8.
  • Para C_a, C_b, C_c: todos têm átomo ligado igual a carbono C (número atômico 6). Então O (o OH) tem prioridade mais alta que qualquer carbono.
Portanto, até agora:
  • prioridade \;1:\; OH (porque O tem maior número atômico)
  • prioridades entre os três carbonos restantes (2, 3 e 4) precisam de desempate usando a próxima camada de átomos (regra CIP de olhar à frente na cadeia).
Agora comparamos C_a (do CH_2C(=O)CH_3), C_b (do CH_2CH_3) e C_c (do CH_3):
  • C_c (metil) está ligado a três hidrogênios: lista de átomos ligada a C_c (excluindo C^*) é H, H, H.
  • C_b (etil, ou seja CH_2CH_3) está ligado a C (o CH_3 terminal) e a dois H: lista é C, H, H.
  • C_a (do substituinte CH_2C(=O)CH_3) está ligado a um carbono carbonílico C(=O) e a dois H: lista aparente C, H, H. Então inicialmente C_a e C_b empatariam, pois ambos têm C,H,H como primeiros vizinhos; precisamos olhar um passo adiante (o átomo ligado ao C_a que não é C^*, e o átomo ligado ao C_b que não é C^*).
Análise do próximo átomo:
  • Para C_b (etil): o próximo átomo é um CH_3 terminal — ou seja esse átomo é um carbono ligado a H,H,H.
  • Para C_a (cadeia com carbonila): o próximo átomo é o carbono carbonílico C(=O), que está ligado a um oxigénio por dupla ligação e a um grupo CH_3. Na regra CIP, um duplo-ligado a oxigénio é tratado como se esse carbono estivesse ligado a dois oxigénios (duplicação virtual). Assim o carbono carbonílico é considerado ligado a O, O, C para fins de prioridade.
Compare agora os conjuntos dos átomos do segundo nível:
  • Para C_b: conjunto é C, H, H (o C aqui é o CH_3 terminal, que por sua vez é ligado a H,H,H, mas já no primeiro desempate basta ver que há um carbono em posição).
  • Para C_a: o próximo átomo é um carbono que efetivamente se apresenta como ligado a O, O, C (por causa da dupla ligação C=O sendo contada como ligação duplicada a O). Como O (8) tem número atômico maior que H (1), o ramo com carbonila ganha prioridade sobre o ramo etílico.
    Logo C_a (o CH_2C(=O)CH_3) tem prioridade maior que C_b (etil).
Portanto, ordem final de prioridades:
  • prioridade 1:\; OH (átomo O)
  • prioridade 2:\; CH_2C(=O)CH_3 (o substituinte com carbonila)
  • prioridade 3:\; CH_2CH_3 (etil)
  • prioridade 4:\; CH_3 (metil, o menor)

Passo 4

Agora usamos a ordem 1 \to 2 \to 3 e colocamos o grupo de menor prioridade (a prioridade 4, que é o CH_3) para trás (isto é, apontando para longe do observador). Com isso, observamos a sequência do substituinte de maior prioridade para o terceiro em ordem decrescente 1 \to 2 \to 3.
Vou explicar de forma concreta e visual (do jeitinho que você aplicaria numa prova): imagine o carbono quiral C^* com o grupo CH_3 (prioridade 4) apontando para trás (com traço). Olhe então para o sentido em que os substituintes de prioridades 1, 2, 3 aparecem ao redor do centro:
  • 1 é OH.
  • 2 é CH_2C(=O)CH_3.
  • 3 é CH_2CH_3.
Se, ao olhar do observador com CH_3 para trás, a ordem 1 \to 2 \to 3 descreve um movimento anti-horário (sentido anti-horário = counterclockwise), então a configuração é S. Se descrevesse um movimento horário (clockwise), seria R.
Usando o arranjo natural da cadeia (o grupo com carbonila é “mais pesado” e normalmente fica à direita no desenho), com CH_3 para trás a sequência OH \to CH_2C(=O)CH_3 \to CH_2CH_3 descreve um caminho anti-horário. Portanto a configuração absoluta do centro quiral é S.
(Resumo visual: com CH_3 para trás, 1 está à posição “12h”, 2 à “4h” e 3 à “8h”; 1\to2\to3 = anti-horário → S.)

Passo 5

Chegamos à conclusão: o único centro quiral indicado no SMILES tem configuração absoluta S. Força aí nos estudos — você já foi do zero a entender CIP e a como decidir R/S passo a passo!

Resposta

S

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