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.
f) 1,2-dimetilciclopentano
f) 1,2-dimetilciclopentano
Passo 1
Temos o composto 1,2-dimetilciclopentano, ou seja, um ciclopentano substituído em C-1 e C-2 por grupos metila. Cada um desses carbonos é quiral, pois liga-se a quatro substituintes diferentes (H, Me e dois segmentos da cadeia do anel). O objetivo é desenhar todos os estereoisômeros, classificar em pares de enantiômeros ou meso, atribuir configuração absoluta
ou
a cada centro quiral e indicar quais formas são opticamente ativas.
Passo 2
Em princípio teríamos até
combinações
. Porém, no 1,2-dimetilciclopentano observa-se que a forma trans (metilas em faces opostas do anel) é meso, porque há plano de simetria no anel. Logo obtemos apenas três estereoisômeros distintos:
- Cis-
- Cis-
– enantiômero do anterior - Trans-
ou trans- (é o mesmo meso)
Passo 3
Desenho do par cis. Escolhemos uma convenção: representar o ciclopentano “plano” como um pentágono e desenhar os metilas em ligações em cunha (“
’) saindo para fora do plano no C-1 e no C-2. Esse desenho corresponde ao isômero
. Seu espelho é o cunha oposta (metilas mergulhando no plano) e tem configuração
.
C5 C2*
\ /
\ /
C1*—C3
| \
Me C4
\ /
\ /
C1*—C3
| \
Me C4
Em C-1 e C-2 as ligações CH
estão em cunha para fora, H está em tracejado. Atribuindo prioridades CIP em cada centro (1: via C-2 ou C-5; 2: via C-5 ou C-3; 3: Me; 4: H) verifica-se que ao olhar de traz para o H, a sequência de
gira no sentido horário, portanto cada centro é
. Esse par
⇄
é enantiomérico e, em forma enantiomericamente pura, é opticamente ativo. Em mistura racêmica, não há atividade.
Passo 4
Desenho do trans meso. Colocamos o Me de C-1 em cunha para fora e o Me de C-2 em tracejado (para dentro). Esse arranjo é superponível ao seu espelho pois há um plano que passa pelos carbonos do anel e reflete um metila para o outro. A configuração é
(se tivéssemos trocado a cunha e o tracejado seria
, mas representa o mesmo meso).
C5 C2*
\ /
\ /
C1*—C3
| \
Me C4
\ /
\ /
C1*—C3
| \
Me C4
– Em C-1: Me em cunha (fora) ⇒ centro
.
– Em C-2: Me em tracejado (dentro) ⇒ centro .
Esse isômero é meso, achiral e não apresenta atividade óptica.
– Em C-2: Me em tracejado (dentro) ⇒ centro
Esse isômero é meso, achiral e não apresenta atividade óptica.
Resposta
Cis: dois enantiômeros
e
, opticamente ativos (cada um isoladamente).
Trans: um único meso , achiral e sem atividade óptica.
Trans: um único meso