7- A penicilina é um importante antibiótico de amplo espectro que possui 3 centros estereogênicos. Identifique estes centros e mostre a geometria R e
de cada um. (2 pontos)
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.
– 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
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:
Substituintes de C-2 e prioridades:
- S (Z
) - N (Z
) – ligação ao nitrogênio do β-lactama - C (Z
) – átomo de carbono do grupo –COOH - H (Z
)
Disposição
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:
Substituintes de C-5 e prioridades:
- C-2 (já contendo S e N nas adjacências)
- C-6 (contendo N e
na cadeia lateral) - C do restante do tiazolidínico (liga-se a S e C-2)
- H
Ao colocar H para trás, a sequência
é clockwise → configuração R.
Passo 5
3.3 Configuração em C-6
Substituintes de C-6 e prioridades:
Substituintes de C-6 e prioridades:
- N (Z
) – átomo de nitrogênio da amida lateral - C ligado a O(=O) no β-lactama (Z
, mas com oxigênios adjacentes) - C do tiazolidínico (liga-se a S e C-5)
- H
Com H voltado para trás,
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
C-2: S
C-5: R
C-6: R