O multifideno é um feromônio liberado pela fêmea de uma espécie de alga marrom (Cutleria multifada). A constituição do multifeno é

a) Quantos estereoisômeros são representados por esta constituição?
b) O multifeno tem uma relação cis entre seus substituintes alcenila. Dada esta informação, quantos estereoisômeros são possíveis?
c) A cadeia lateral butenila tem a configuração Z de sua ligação dupla. Com base em todos os dados, quantos estereoisômeros são possíveis?
d) Desenhe representações estereoquimicamente exatas de todos dos estereoisômeros que atendem aos requisitos estruturais do multifideno.
e) Qual é a relação entre esses multifidenos estereoisoméricos (enantiômeros ou diastereoisômeros)?

Passo 1

O enunciado nos dá o feromônio multifideno, cuja estrutura tem um anel de ciclopenteno com duas cadeias alquílicas contendo ligações duplas exocíclicas. O exercício pede para contar quantos estereoisômeros existem considerando:
  • as duas ligações duplas exocíclicas (cada uma pode ser E/Z),
  • a relação cis/trans entre as duas cadeias no anel (substituintes em C1 e C4 do anel),
    e em seguida fixar certas configurações (cis no anel, Z em uma das cadeias) e recontar.

Passo 2

Identificamos três “elementos estereogênicos”:
  1. A ligação dupla da cadeia butenílica (na posição C1 do anel) \to 2 configurações (E ou Z).
  2. A ligação dupla da cadeia alcenílica (na posição C4 do anel) \to 2 configurações (E ou Z).
  3. A relação de vizinhança cis/trans das cadeias em relação ao plano do anel (C1–C4) \to 2 possibilidades (cis ou trans).
    Logo, sem nenhuma restrição, o número total de estereoisômeros é
2 \times 2 \times 2 = 8.
a) 8

Passo 3

Agora impomos que as duas cadeias no anel sejam cis entre si. Isso fixa o terceiro elemento estereogênico, sobrando apenas as duas duplas exocíclicas livres. Portanto temos
2 \times 2 = 4
b) 4

Passo 4

Além de cis no anel, impondo também que a cadeia butenílica (em C1) seja Z, fixamos mais um elemento, sobrando apenas a configuração da outra dupla exocíclica. Assim restam 2
c) 2

Passo 5

Desenho dos dois estereoisômeros que satisfazem “cis no anel” + “Z na cadeia butenílica” e diferem apenas na configuração E/Z da cadeia alcenílica:
Isômero 1: cadeia alcenílica em E
H_{2}C═CH– (cadeia em C1, Z)
\
C1◯C 2=C3–C4◯C5
/ ║
H_{3}C–C H=CH–C H_{3} (cadeia em C4, E)
Isômero 2: cadeia alcenílica em Z
H_{2}C═CH– (cadeia em C1, Z)
\
C1◯C 2=C3–C4◯C5
/ ║
H_{3}C–C H=CH–C H_{3} (cadeia em C4, Z)
Em ambos os desenhos, os substituintes ligados a C1 e C4 do anel ficam do mesmo lado (cis), e a cadeia butenílica (em C1) está em Z (os grupos de maior prioridade em cada carbono da dupla ficam juntos).

Passo 6

Entre esses dois isômeros, a única diferença é a configuração E versus Z da cadeia alcenílica: eles não são imagens especulares (pois a outra cadeia e o anel estão fixos), logo são diastereoisômeros.

Passo 7

e) São diastereoisômeros.

Resposta

a) 8
b) 4
c) 2
d) Ver os dois desenhos em

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