Identifique a configuração de cada centro quiral nos seguintes compostos:
Passo 1
O enunciado pede para identificar a configuração do(s) centro(s) quiral(is) no composto representado pelo SMILES
.
Informações fornecidas e pontos importantes:
- Há exatamente UM centro quiral indicado no SMILES pelo símbolo
. Vou chamar esse átomo de . - A estrutura ao redor de
(peguei do SMILES) é: um grupo ligado diretamente, um grupo (etil) ligado, um grupo hidroxila ligado, e um grupo (cadeia com carbonila) ligado. - Pergunta: qual a configuração absoluta do centro quiral
, ou .
Passo 2
Primeiro passo para resolver: listar os quatro substituintes ligados a
e identificar o átomo diretamente ligado a
em cada substituinte (isso é o que se usa nas regras CIP).
Os quatro substituintes ligados a
são:
- Hidroxila:
. Átomo ligado diretamente a : oxigénio ( ). - Grupo acilo-ramificado:
. Átomo ligado diretamente a : um carbono do tipo (vou chamar de ). - Grupo etil:
. Átomo ligado diretamente a : um carbono do tipo (vou chamar de ). - Grupo metil:
. Átomo ligado diretamente a : um carbono do tipo (vou chamar de ).
Resumo direto ligado a
:
- substituinte 1:
(do ) - substituinte 2:
(do ) - substituinte 3:
(do ) - substituinte 4:
(do )
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
: o átomo ligado é (oxigénio) com número atômico . - Para
, , : todos têm átomo ligado igual a carbono (número atômico ). Então (o ) tem prioridade mais alta que qualquer carbono.
Portanto, até agora:
- prioridade
(porque 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
(do
),
(do
) e
(do
):
-
(metil) está ligado a três hidrogênios: lista de átomos ligada a (excluindo ) é . -
(etil, ou seja ) está ligado a (o terminal) e a dois : lista é . -
(do substituinte ) está ligado a um carbono carbonílico e a dois : lista aparente . Então inicialmente e empatariam, pois ambos têm como primeiros vizinhos; precisamos olhar um passo adiante (o átomo ligado ao que não é , e o átomo ligado ao que não é ).
Análise do próximo átomo:
- Para
(etil): o próximo átomo é um terminal — ou seja esse átomo é um carbono ligado a . - Para
(cadeia com carbonila): o próximo átomo é o carbono carbonílico , que está ligado a um oxigénio por dupla ligação e a um grupo . 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 para fins de prioridade.
Compare agora os conjuntos dos átomos do segundo nível:
- Para
: conjunto é (o aqui é o terminal, que por sua vez é ligado a , mas já no primeiro desempate basta ver que há um carbono em posição). - Para
: o próximo átomo é um carbono que efetivamente se apresenta como ligado a (por causa da dupla ligação sendo contada como ligação duplicada a ). Como (8) tem número atômico maior que (1), o ramo com carbonila ganha prioridade sobre o ramo etílico.
Logo(o ) tem prioridade maior que (etil).
Portanto, ordem final de prioridades:
- prioridade
(átomo ) - prioridade
(o substituinte com carbonila) - prioridade
(etil) - prioridade
(metil, o menor)
Passo 4
Agora usamos a ordem
e colocamos o grupo de menor prioridade (a prioridade
, que é o
) 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
.
Vou explicar de forma concreta e visual (do jeitinho que você aplicaria numa prova): imagine o carbono quiral
com o grupo
(prioridade 4) apontando para trás (com traço). Olhe então para o sentido em que os substituintes de prioridades
,
,
aparecem ao redor do centro:
-
é . -
é . -
é .
Se, ao olhar do observador com
para trás, a ordem
descreve um movimento anti-horário (sentido anti-horário = counterclockwise), então a configuração é
. Se descrevesse um movimento horário (clockwise), seria
.
Usando o arranjo natural da cadeia (o grupo com carbonila é “mais pesado” e normalmente fica à direita no desenho), com
para trás a sequência
descreve um caminho anti-horário. Portanto a configuração absoluta do centro quiral é
.
(Resumo visual: com
para trás,
está à posição “12h”,
à “4h” e
à “8h”;
= anti-horário →
.)
Passo 5
Chegamos à conclusão: o único centro quiral indicado no SMILES tem configuração absoluta
. Força aí nos estudos — você já foi do zero a entender CIP e a como decidir
passo a passo!