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)
SSHSHNHOOONSHOOH

Passo 1

O enunciado pede para identificar os três centros estereogênicos da penicilina (o antibiótico de amplo espectro) e determinar a configuração absoluta (R ou S) de cada um usando as regras CIP. Vamos aplicar estereoquímica em moléculas quirais, reconhecendo carbonos tetraédricos ligados a quatro substituintes diferentes e atribuindo-lhes prioridade.

Passo 2

Na estrutura‐cepa (bicyclic penam) temos três carbonos tetraédricos quirais, numerados segundo a IUPAC do esqueleto 7-oxo-4-thia-1-azabiciclo[3.2.0]heptano:
– C-2: carbono ligado ao grupo carboxílico (–COOH), ao enxofre do anel, ao nitrogênio do β-lactama e a um H.
– C-5: carbono junção (“bridgehead”) que une o enxofre e o nitrogênio, mais dois ramos do anel e um H.
– C-6: carbono que carrega a cadeia lateral amídica (–NHCOCH2OPh), o anel β-lactama, o anel tiazolidínico e um H.

Passo 3

Aplicamos as regras CIP a cada centro: listamos os quatro substituintes, atribuímos prioridades segundo número atômico e, se necessário, pelas sequelas de ligações múltiplas. Depois observamos o sentido 1\to 2\to 3 com o ligante de menor prioridade (o H) para trás e determinamos R (clockwise) ou S (anticlockwise).
3.1 Configuração em C-2
Substituintes de C-2 e prioridades:
  1. S (Z =16)
  2. N (Z =7) – ligação ao nitrogênio do β-lactama
  3. C (Z =6) – átomo de carbono do grupo –COOH
  4. H (Z =1)
Disposição 1\to 2\to 3 vista com H para trás gera movimento anticlockwise → configuração S.

Passo 4

3.2 Configuração em C-5 (bridgehead)
Substituintes de C-5 e prioridades:
  1. C-2 (já contendo S e N nas adjacências)
  2. C-6 (contendo N e C=O na cadeia lateral)
  3. C do restante do tiazolidínico (liga-se a S e C-2)
  4. H
Ao colocar H para trás, a sequência 1\to 2\to 3 é clockwise → configuração R.

Passo 5

3.3 Configuração em C-6
Substituintes de C-6 e prioridades:
  1. N (Z =7) – átomo de nitrogênio da amida lateral
  2. C ligado a O(=O) no β-lactama (Z =6, mas com oxigênios adjacentes)
  3. C do tiazolidínico (liga-se a S e C-5)
  4. H
Com H voltado para trás, 1\to 2\to 3 é movimento clockwise → configuração R.

Resposta

Os três centros estereogênicos são os carbonos C-2, C-5 e C-6 do esqueleto bicyclic. Suas configurações absolutas são:
C-2: S
C-5: R
C-6: R

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