Nomeie cada um dos seguintes compostos incluindo a designação estereoquímica Z ou E quando apropriado.
OHOH

Passo 1

O enunciado dá um SMILES: CC/C(=C(\CO)CCO)c1ccccc1 e pede o nome IUPAC do composto, incluindo a designação estereoquímica Z ou E quando apropriado.
Informações relevantes extraídas do SMILES:
  • Há uma dupla ligação entre dois carbonos centrais (vou chamá-los de C _A e C _B).
  • Um dos carbonos da dupla (C _A) está ligado a um anel fenila (grupo fenil) e a uma cadeia etila (–CH _2–CH _3).
  • O outro carbono da dupla (C _B) está ligado a dois grupos alcoóxi-arestos: um é –CH _2OH (hidroximetil) e o outro é –CH _2CH _2OH (2-hidroxietil).
  • Há, portanto, duas funções álcool no composto: duas extremidades –OH (ambas primárias), cada uma em cadeias diferentes que saem do mesmo carbono da dupla.
  • Foi pedido também identificar e indicar a estereoquímica da dupla ligação (E/Z).

Passo 2

Vou interpretar a conectividade passo a passo (traduzindo o SMILES em ligações):
  • Escrevendo as partes principais: CC/ — uma cadeia etil (–CH2–CH3) ligada por uma ligação simples; em seguida C(=C(\CO)CCO) — esse carbono forma a dupla ligação com outro carbono que possui dois ramos: \CO (que é –CH2OH) e CCO (que é –CH2–CH2–OH); por fim c1ccccc1 é o anel fenila ligado ao carbono da dupla oposto ao que tem os dois ramos hidroxilados.
  • Resumo estrutural (esquemático, em palavras): temos uma alceno substituído: do lado de um carbono da dupla há um fenil e uma cadeia etil; do outro carbono da dupla há um substituinte –CH2OH e um substituinte –CH2CH2OH.
Para prosseguir, preciso:
  1. Determinar a configuração E/Z da dupla (usar regras CIP).
  2. Escolher a cadeia principal e numerá-la segundo regras IUPAC para obter o nome sistemático (considerando que há grupos –OH, que têm prioridade para o sufixo).
  3. Montar o nome final com a designação estereoquímica.

Passo 3

Relembrando as regras CIP para E/Z (a parte didática):
  • Para cada carbono da dupla, identifica-se os dois grupos ligados a esse carbono.
  • Compara-se os átomos diretamente ligados ao carbono da dupla (primeiro ponto de diferença): maior número atômico tem maior prioridade.
  • Se houver empate (ambos são carbonos), compara-se a lista dos átomos ligados a esses carbonos (ordenada decrescentemente por número atômico) até achar uma diferença.
  • Depois de achar o grupo de maior prioridade em cada carbono da dupla, verifica-se se esses dois grupos prioritários estão no mesmo lado (Z, do alemão zusammen = juntos) ou em lados opostos (E, entgegen = opostos).
Agora aplicando ao nosso composto:
  • No carbono da dupla que está ligado ao fenil e à etila (vou chamar este carbono de C3):
    • Os dois substituintes imediatos são: um átomo C (o carbono do anel fenil, i.e. um carbono aromático) e um átomo C (o carbono da cadeia etil). Ambos são carbonos, empate no primeiro nível.
    • Comparar os átomos ligados diretamente a esses carbonos:
      • O carbono que pertence ao fenil (o carbono do anel) está ligado a: C (adjacente no anel), C (o outro adjacente do anel) e H. Portanto sua lista é (C, C, H) → em números atômicos (6, 6, 1).
      • O carbono da etila (–CH2–CH3, o carbono ligado à dupla) está ligado a: C (o átomo CH3), H, H. Lista (C, H, H) → (6, 1, 1).
      • Comparando as listas: primeiro elemento 6 = 6 (empate), segundo elemento 6 > 1, logo o substituinte fenil tem maior prioridade que o substituinte etil no carbono C3.
    • Conclusão: no carbono C3, prioridade alta = fenil; baixa = etil.
  • No outro carbono da dupla (vou chamar de C4) que carrega dois substituintes hidroxilados:
    • Os dois substituintes imediatos são carbonos também: um é o carbono do grupo –CH2OH (substituinte A), o outro é o carbono do grupo –CH2CH2OH (substituinte B).
    • Para o carbono do –CH2OH: os átomos ligados a esse carbono (além do carbono da dupla) são: O (do OH), H, H → lista (O, H, H) → números (8,1,1).
    • Para o carbono do –CH2CH2OH: os átomos ligados ao primeiro carbono dessa cadeia são: C (o próximo CH2), H, H → lista (C, H, H) → (6,1,1).
    • Comparando: 8 > 6, logo o substituinte –CH2OH tem maior prioridade que –CH2CH2OH no carbono C4.
    • Conclusão: no carbono C4, prioridade alta = –CH2OH (hidroximetil); baixa = –CH2CH2OH (2-hidroxietil).

Passo 4

Determinar agora se os grupos de maior prioridade em cada carbono da dupla estão no mesmo lado (Z) ou em lados opostos (E).
  • No carbono C3 a prioridade alta é fenil.
  • No carbono C4 a prioridade alta é –CH2OH.
  • Portanto os grupos relevantes para a designação E/Z são: fenil (num lado) e hidroximetil (no outro lado).
Interpretação direta do SMILES para a geometria: o SMILES CC/C(=C(\CO)CCO)c1ccccc1 usa barras "/" e "\\" para indicar a geometria da dupla. Nesse SMILES foi escrito CC/ (uma barra) antes da parte C(=C(\CO)...) e a ramificação \CO usa barra invertida. Na convenção SMILES:
  • Quando as barras nos dois lados da dupla são iguais (por ex. C/C=C/C) elas correspondem a um isômero trans (E).
  • Quando são diferentes (por ex. C/C=C\C) elas correspondem a um isômero cis (Z) relativamente aos substituintes explicitados.
    No nosso SMILES as barras são distintas (/ de um lado e \ do outro), o que indica que os dois substituintes explicitados por essas barras (a cadeia etil do lado de C3 e o substituinte –CH2OH do lado de C4) estão do mesmo lado da dupla (são cis entre si).
Agora relacionando isso com as prioridades:
  • A barra antes indica a orientação da ligação ao substituinte etil no C3; a barra invertida indica a orientação da ligação ao substituinte –CH2OH no C4. As barras diferentes no SMILES implicam que etil (no C3) e –CH2OH (no C4) estão no mesmo lado da dupla.
  • Lembremos: etil no C3 é o grupo de menor prioridade naquele carbono (pois fenil tem prioridade maior). O –CH2OH no C4 é o grupo de maior prioridade naquele carbono.
  • Se o menor-prioritário do C3 (etil) está no mesmo lado que o maior-prioritário do C4 (–CH2OH), então o maior-prioritário do C3 (fenil) está no lado oposto ao maior-prioritário do C4 (–CH2OH).
  • Portanto: os grupos de maior prioridade em cada carbono (fenil e –CH2OH) estão em lados opostos da dupla → configuração E (entgegen).
Conclusão estereoisomérica: a dupla tem configuração (E).

Passo 5

Agora preciso nomear o composto segundo regras IUPAC — explico o raciocínio didaticamente para escolher a cadeia principal e numerá-la:
Regras importantes (didática):
  • O grupo funcional principal mais prioritário determina o sufixo e a numeração; aqui as funções –OH têm prioridade sobre a dupla ligação, então o sufixo será do tipo álcool (–ol) e a cadeia principal deve ser escolhida para obter a maior possível que contenha a maior prioridade (regra do maior comprimento; se empates, escolher a cadeia com maior número de grupos –OH; se ainda empate, a que tenha maior número de insaturações, etc.).
  • A cadeia principal deve incluir a dupla ligação se possível (aqui a dupla é parte central, então será incluída).
  • Depois de escolhida a cadeia e a numeração (começando no extremo que dá os menores números possíveis ao(s) grupo(s) funcional(is) principal(is)), os substituintes recebem locantes e são nomeados (substituintes com –OH internos que não fazem parte do principal aparecem como, p.ex., “hidroximetil”).
Aplicando ao caso concreto:
  • Contagem de carbonos possíveis: há, contando a partir da extremidade metílica do etil até as extremidades dos substituintes hidroxilados, cadeias que podem ter até 6 carbonos contínuos que passam por ambos os átomos da dupla. A cadeia mais longa que também inclui a dupla tem 6 carbonos (por exemplo indo do –CH2OH terminal de uma das ramificações, passando pelo carbono da dupla, atravessando até a extremidade metílica oposta).
  • Verifiquei explicitamente um caminho contínuo que inclui a dupla e que tem 6 carbonos: terminal –CH2OH (o grupo que faz parte da cadeia que termina com –CH2CH2OH), depois o carbono adjacente, depois o carbono da dupla, atravessando o outro carbono da dupla, e indo até o metil terminal da etila — esse caminho dá uma hexaina (6 carbonos) com a dupla no meio e com um –OH terminal em uma extremidade. Não existe cadeia contínua com 7 carbonos que inclua a dupla; portanto a cadeia principal é uma hexano com uma dupla (hex-en) e um álcool (hex-en-ol).
  • Como há duas funções –OH na molécula, perguntou-se se dá para incluir ambas no mesmo principal: o maior comprimento (6) inclui apenas um dos –OH como parte terminal da cadeia; o outro –OH fica em um substituinte (um grupamento –CH2OH ligado a um carbono da cadeia principal). Regra de prioridade: primeiro escolhe-se a cadeia mais longa; só em empate se escolhe a que inclui mais funções –OH. Aqui a cadeia de 6 é mais longa que alternativas que incluiriam ambas as –OH, então toma-se a de 6 carbonos.
  • Numerando a cadeia: como –OH é a função principal, numeramos a cadeia de modo que o carbono com –OH (no extremo) receba o menor número possível. Assim, o carbono terminal com –OH será o carbono 1 da cadeia → o álcool será no carbono 1 (isto é, sufixo …-1-ol). Com essa numeração, a dupla fica entre os carbonos 3 e 4 (portanto é um hex-3-en-1-ol).
  • Localização dos substituintes com essa numeração:
    • O anel fenil fica ligado ao carbono que corresponde ao carbono da dupla do lado oposto ao que está numerado como 3 ou 4; com a numeração escolhida, o fenil fica no carbono 4 → substituinte 4-fenil.
    • O outro grupo –CH2OH (o hidroximetil que não entrou na cadeia principal) fica ligado ao carbono 3 da cadeia → substituinte 3-(hidroximetil) (nome do substituinte: hydroxymethyl ou em português hidroximetil; em IUPAC inglês usa-se hydroxymethyl).
  • Por fim, montamos o nome sistemático: sufixo para álcool -> “hex-3-en-1-ol”; substituintes: 3-(hydroxymethyl) e 4-phenyl; e colocamos primeiro a designação estereoquímica da dupla: (E)-.
Observações de ordem (alfabética): ao listar substituintes no nome, seguem-se as regras de ordem alfabética; “hydroxymethyl” (H) vem antes de “phenyl” §, portanto a ordem será 3-(hydroxymethyl)-4-phenyl… .

Passo 6

Montagem final do nome: juntando tudo com a estereoquímica determinada no Passo 4, o nome IUPAC em forma usual (inglês/convencional) fica:
(E)-3-(hydroxymethyl)-4-phenylhex-3-en-1-ol
Explicando cada parte:
  • (E) indica que os grupos prioritários em cada carbono da dupla estão em lados opostos.
  • 3-(hydroxymethyl) indica que no carbono 3 há um substituinte –CH2OH.
  • 4-phenyl indica que no carbono 4 há um grupo fenil.
  • hex-3-en-1-ol é a cadeia principal de seis carbonos, dupla entre 3 e 4, e álcool no carbono 1.

Resposta

(E)-3-(hydroxymethyl)-4-phenylhex-3-en-1-ol

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