Para todos os compostos a seguir, desenhe e classifique todos os estereoisômeros possíveis e determine a configuração absoluta para os carbonos quirais (R ou S). Indique aqueles que devem ter atividade ótica.
b)
b)
Passo 1
Resumo do enunciado: o composto é
Temos aí dois carbonos quirais (C-3 e C-4 da cadeia). O objetivo é
Temos aí dois carbonos quirais (C-3 e C-4 da cadeia). O objetivo é
- Encontrar todos os estereoisômeros possíveis.
- Determinar a configuração absoluta
ou em cada centro quiral. - Dizer quais deles apresentam atividade óptica.
Conteúdo aplicado: estereoquímica de moléculas com dois centros quirais, uso da regra CIP para atribuir
, reconhecimento de isômero meso e atividade óptica.
Passo 2
Identificação dos centros quirais.
– O carbono 3 (C-3) tem quatro substituintes diferentes:
– O carbono 3 (C-3) tem quatro substituintes diferentes:
- –OH
- –H
- –CH
–CH –CH (cadeia “à esquerda”) - –CH(OH)–CH
–CH (cadeia “à direita”, que contém o outro centro quiral).
– O carbono 4 (C-4) idem, com os mesmos quatro grupos (só que espelhados).
Logo, são dois centros quirais análogos.
Passo 3
Contagem máxima e existência de meso.
– Com 2 centros quirais, teríamos até estereoisômeros.
– Porém, a molécula é simétrica: há um plano médio que troca C-3 ↔ C-4, fazendo com que o par de configurações e
seja idêntico por simetria interna.
– Logo, temos ao todo 3 estereoisômeros distintos:
– Com 2 centros quirais, teríamos até
– Porém, a molécula é simétrica: há um plano médio que troca C-3 ↔ C-4, fazendo com que o par de configurações
– Logo, temos ao todo 3 estereoisômeros distintos:
- par de enantiômeros
e , - isômero meso
(idêntico a ).
Passo 4
Desenho e nomenclatura simplificada dos isômeros
(ao longo da cadeia, numeramos de 1 a 6; os quirais são C-3 e C-4):
(ao longo da cadeia, numeramos de 1 a 6; os quirais são C-3 e C-4):
a) (3R,4R)-hexan-3,4-diol
C –C
–C*–C*–C
–C
│ │
OH OH
e.g. em projeção wedge-dash:
– em C-3 e C-4 os grupos –OH saem na frente (wedge) e –H para trás (dash).
C
│ │
OH OH
e.g. em projeção wedge-dash:
– em C-3 e C-4 os grupos –OH saem na frente (wedge) e –H para trás (dash).
b) (3S,4S)-hexan-3,4-diol
mesmo desenho do item (a) mas com –OH traços dash (para frente)o e –H wedge; é o enantiômero do item (a).
mesmo desenho do item (a) mas com –OH traços dash (para frente)o e –H wedge; é o enantiômero do item (a).
c) meso-(3R,4S)-hexan-3,4-diol
– no C-3 o –OH sai na frente (wedge) e no C-4 o –OH vai para trás (dash), de modo que há um plano de simetria interna.
– no C-3 o –OH sai na frente (wedge) e no C-4 o –OH vai para trás (dash), de modo que há um plano de simetria interna.
Passo 5
Atribuição da configuração absoluta
por regra CIP
Em cada centro (C-3 e C-4):
Em cada centro (C-3 e C-4):
- prioridade 1: –OH (oxigênio)
- prioridade 2: cadeia que leva ao outro carbono quiral (C-4 ou C-3)
- prioridade 3: cadeia que leva ao grupo etila (–C
–C ) - prioridade 4: –H
Como em todos os nossos desenhos o –H ocupa posição behind (traçado), observa-se o sentido:
– Para o isômero (3R,4R) o sentido é horário ⇒ configuraçãonos dois.
– Para (3S,4S) o sentido é anti-horário ⇒ configuraçãonos dois.
– Para (3R,4S) temos no C-3 sentido horárioe no C-4 sentido anti-horário .
Passo 6
Atividade óptica
– Os dois enantiômeros e
são quiralmente ativos (um desvia o plano da luz para a direita, o outro para a esquerda).
– O isômero meso é internamente compensado e, portanto, não apresenta atividade óptica.
– Os dois enantiômeros
– O isômero meso
Resposta
(3R,4R)-hexan-3,4-diol: ativo, configuração
(3S,4S)-hexan-3,4-diol: ativo, configuração (enantiômero do anterior)
meso-(3R,4S)-hexan-3,4-diol: inativo, configuração (meso)
(3S,4S)-hexan-3,4-diol: ativo, configuração
meso-(3R,4S)-hexan-3,4-diol: inativo, configuração