7- A penicilina é um importante antibiótico de amplo espectro que possui 3 centros estereogênicos. Identifique estes centros e mostre a geometria R e S de cada um. (2 pontos)
Passo 1
Beleza, o exercício pede para a gente identificar os três centros estereogênicos da penicilina e atribuir a configuração R ou S de cada um. Isso é conteúdo de Química Orgânica – Estereoisomeria, e a ferramenta principal que vamos usar é a regra de Cahn–Ingold–Prelog (CIP), que serve para ordenar prioridades de grupos ao redor de um carbono quiral.
Passo 2
Antes de mais nada, o que é um centro estereogênico (ou carbono quiral)?
É um átomo de carbono ligado a quatro substituintes diferentes. Quando isso acontece, trocar dois desses substituintes gera um estereoisômero (imagem espelho não sobreponível).
É um átomo de carbono ligado a quatro substituintes diferentes. Quando isso acontece, trocar dois desses substituintes gera um estereoisômero (imagem espelho não sobreponível).
Passo 3
Na penicilina (esqueleto 7-oxo-4-thia-1-azabiciclo[3.2.0]heptano), os três carbonos quirais são:
– C₂ (o carbono beta-lactâmico ligado a N, COOH, anel)
– C₅ (o carbono do anel tiazolidina que liga à amida)
– C₆ (o carbono do anel tiazolidina que leva o metil)
– C₂ (o carbono beta-lactâmico ligado a N, COOH, anel)
– C₅ (o carbono do anel tiazolidina que liga à amida)
– C₆ (o carbono do anel tiazolidina que leva o metil)
Passo 4
Determinação de R/S em C₂:
- Liste os quatro ligantes de C₂ e compare pelo primeiro átomo:
– (1) N da beta-lactama → Z = 7
– (2) C do –COOH → Z do primeiro átomo C, mas ligado a O,O,C
– (3) C que vai ao anel tiazolidina → Z do primeiro átomo C, mas ligado a S,C,C
– (4) H → Z = 1
→ Prioridade: N (1) > C–COOH (2) > C–anel (3) > H (4) - Coloque o grupo de menor prioridade (H) para trás e veja o giro de 1→2→3:
– O giro é anti-horário → configuração S
Então C₂ = S.
Passo 5
Determinação de R/S em C₅:
- Ligantes de C₅:
– (1) N da amida → Z = 7
– (2) C₂ (já sabemos que esse átomo é C, mas o caminho C₂ leva a grupos com O,N)
– (3) C₆ (leva metil e S)
– (4) H → Z = 1
→ Prioridade: N (1) > C₂ (2) > C₆ (3) > H (4) - Coloque H pra trás e veja o giro 1→2→3:
– O giro é horário → configuração R
Então C₅ = R.
Passo 6
Determinação de R/S em C₆:
- Ligantes de C₆:
– (1) S (átomo com Z = 16)
– (2) C₅ (leva N e etc.)
– (3) CH₃ → C ligado a 3 H
– (4) H → Z = 1
→ Prioridade: S (1) > C₅ (2) > CH₃ (3) > H (4) - Coloque H pra trás e veja o giro 1→2→3:
– O giro é horário → configuração R
Então C₆ = R.
Resposta
C₂ = S
C₅ = R
C₆ = R
C₅ = R
C₆ = R