A reação entre a mistura racêmica do álcool butan-2-ol e o enantiômero puro do ácido (S)-2-amino-3fenilpropiônico leva à formação de dois ésteres distintos. Mostre quais são estes ésteres, atribuindo corretamente os estereodescritores
e
. Se estes dois ésteres estiverem em uma mesma solução teremos uma mistura racêmica? Justifique. Cada um destes ésteres, após ser isolado do outro, representa uma mistura racêmica? Justifique.
Passo 1
O enunciado descreve a esterificação de uma mistura racêmica de
-butanol (o álcool secundário) com ácido (S)-
-amino-
-fenilpropanoico (o ácido aminoácido em que o carbono
tem configuração S). Como o álcool está em uma mistura racêmica, ele contém tanto o enantiômero ®-
-butanol quanto o enantiômero (S)-
-butanol em proporções
:
. Ao reagirem separadamente com o ácido (S), cada enantiômero do álcool gera um éster diferente. Nosso conteúdo é estereoquímica (atribuição R/S e conceito de racema versus diastereômeros) e vamos usar as regras de Cahn–Ingold–Prelog para atribuir R ou S aos centros quirais.
Passo 2
Atribuição de R/S a
-butanol. O carbono quiral (C-
) do
-butanol está ligado a quatro substituintes: –OH, –C
C
C
(propil), –C
e –H. Pela regra CIP:
. –OH (maior prioridade)
. –C
C
C
. –C
. –H (menor prioridade)
Quando o hidrogênio (prioridade
) fica orientado para trás, os grupos
girando no sentido horário definem configuração R; sentido anti-horário define S. Assim:
®-
-butanol – hidrogênio para trás e ordem
no sentido horário.
(S)-
-butanol – hidrogênio para trás e ordem
no sentido anti-horário.
Passo 3
Formam-se dois ésteres ao reagir o ácido (S) com cada enantiômero do álcool:
Éster
: combinação do ácido (S) com ®-
-butanol
Éster
: combinação do ácido (S) com (S)-
-butanol
Ambos têm o mesmo centro no ácido em configuração S e diferem apenas no centro do álcool (R ou S). São, portanto, diastereômeros.
Passo 4
Se os dois ésteres estiverem juntos numa mesma solução, teremos uma mistura equimolar de diastereômeros, não uma mistura racêmica. Uma mistura racêmica é uma mistura
:
de enantiômeros (pares de moléculas imagem especular não sobreponíveis). Aqui os dois compostos não são enantiômeros entre si, mas diastereômeros (mesma configuração num centro, diferente no outro), com propriedades físicas e rotações ópticas distintas. Logo, não é racema.
Passo 5
Cada éster isolado (por exemplo, purificar apenas o (
S,
R) ou apenas o (
S,
S)) é um único estereoisômero, com as configurações de ambos os centros definidas. Não há mistura de configurações R/S no centro do álcool quando o estereoisômero está isolado; logo cada um é enantiomericamente puro naquele centro e não constitui uma mistura racêmica.
Resposta
Éster
: (
S,
R)-
-amino-
-fenilpropanoato de butan-
-ilo
Éster : (
S,
S)-
-amino-
-fenilpropanoato de butan-
-ilo
Éster