Nomeie cada um dos seguintes compostos incluindo a designação estereoquímica
ou
quando apropriado.
Passo 1
O enunciado dá um SMILES: ou
quando apropriado.
CC/C(=C(\CO)CCO)c1ccccc1 e pede o nome IUPAC do composto, incluindo a designação estereoquímica
Informações relevantes extraídas do SMILES:
- Há uma dupla ligação entre dois carbonos centrais (vou chamá-los de C
e C ). - Um dos carbonos da dupla (C
) está ligado a um anel fenila (grupo fenil) e a uma cadeia etila (–CH –CH ). - O outro carbono da dupla (C
) está ligado a dois grupos alcoóxi-arestos: um é –CH OH (hidroximetil) e o outro é –CH CH OH (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 seguidaC(=C(\CO)CCO)— esse carbono forma a dupla ligação com outro carbono que possui dois ramos:\CO(que é –CH2OH) eCCO(que é –CH2–CH2–OH); por fimc1ccccc1é 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:
- Determinar a configuração E/Z da dupla (usar regras CIP).
- 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).
- 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:
, 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
(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
da cadeia → o álcool será no carbono (isto é, sufixo …-1-ol). Com essa numeração, a dupla fica entre os carbonos e (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
ou ; com a numeração escolhida, o fenil fica no carbono → substituinte -fenil. - O outro grupo –CH2OH (o hidroximetil que não entrou na cadeia principal) fica ligado ao carbono
da cadeia → substituinte -(hidroximetil) (nome do substituinte: hydroxymethyl ou em português hidroximetil; em IUPAC inglês usa-se hydroxymethyl).
- O anel fenil fica ligado ao carbono que corresponde ao carbono da dupla do lado oposto ao que está numerado como
- Por fim, montamos o nome sistemático: sufixo para álcool -> “hex-3-en-1-ol”; substituintes:
-(hydroxymethyl) e -phenyl; e colocamos primeiro a designação estereoquímica da dupla: -.
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
-(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:
-
indica que os grupos prioritários em cada carbono da dupla estão em lados opostos. -
-(hydroxymethyl) indica que no carbono há um substituinte –CH2OH. -
-phenyl indica que no carbono há um grupo fenil. - hex-3-en-1-ol é a cadeia principal de seis carbonos, dupla entre
e , e álcool no carbono .
Resposta
(E)-3-(hydroxymethyl)-4-phenylhex-3-en-1-ol