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.
SHSH

Passo 1

O enunciado nos dá o composto \text{C[C@H]1CCC2(CC[C@H]\text{(C)}C2)C1}
que é um sistema bicicíclico com dois centros quirais (os carbonos marcados com “@” no SMILES). Precisamos:
  1. Encontrar todos os estereoisômeros possíveis.
  2. Classificá-los em enantiômeros ou meso.
  3. Determinar a configuração absoluta R ou S de cada centro quiral.
  4. Dizer quais são opticamente ativos.
Conteúdo usado: contagem de estereocentros, teoria de meso e CIP para configuração absoluta.

Passo 2

Cada centro quiral pode dar dois arranjos R ou S. Em princípio 2^2=4 estereoisômeros. Porém, se a molécula tiver um plano ou centro de simetria interno que torne um par de isômeros idêntico, surge um meso e o número cai para 3 distintos.

Passo 3

Analise de simetria:
  • A espinha bicicíclica é simétrica, e os dois carbonos quirais estão em posições equivalentes.
  • Ambos carregam substituinte metil e ligam-se aos mesmos “braços” do anel.
  • Logo existe um isômero meso (configurações mistas R,S ou S,R) que é internamente compensado e achiral.
Assim, os 3 estereoisômeros distintos são:
  1. (R,R)
  2. (S,S) – enantiômero de (R,R)
  3. (R,S) ≡ (S,R) – meso

Passo 4

Listagem dos três estereoisômeros:
  • Isômero A: (1R,7R) – SMILES exemplo com ambos @ intepretados como R
  • Isômero B: (1S,7S) – enantiômero de A
  • Isômero C: (1R,7S) – meso (idem a (1S,7R))
(Notação “1” e “7” para os carbonos quirais conforme aparecimento no SMILES.)

Passo 5

Determinação de R/S por CIP (exemplo no centro 1):
  1. No carbono 1 temos quatro grupos ligados: H (1), –C H_{3} (2), cadeias bicyclo via C2 e via C4.
  2. Compara-se os átomos diretamente ligados: C_{2} e C_{4} empatam; H é prioridade 4; C H_{3} é 3.
  3. Abre-se cada ramo: C_{2} está ligado a ( C_{3}, C_{7}, C_{1}), C_{4} a ( C_{3}, C_{5}, C_{1}). Como C_{7} (um carbono quiral com ligações mais “pesadas”) > C_{5}, o ramo via C_{2} leva prioridade 1 e o via C_{4} leva prioridade 2.
  4. Coloca-se H como grupo 4 para trás e verifica a sequência 1\to 2\to 3. Se for sentido horário, é R; anti-horário, é S.
    Aplicando isso a ambos os centros no desenho (ou usando o SMILES com “@” e “@@”), encontramos:
    – O SMILES dado com dois “@” corresponde ao arranjo (1R,7R).
    – Invertendo ambos (@@/@@) dá (1S,7S).
    – Um só invertido (@/@@ ou @@/@) dá o meso (1R,7S) ≈ (1S,7R).

Passo 6

Atividade ótica:
  • (1R,7R) e (1S,7S) são pares de enantiômeros, cada um opticamente ativo (e giram igualmente em módulo a luz polarizada, mas em sentidos opostos).
  • O meso (1R,7S) é achiral e opticamente inativo.

Resposta

Os estereoisômeros são:
(1R,7R) – opticamente ativo
(1S,7S) – opticamente ativo (enantiômero de (1R,7R))
(1R,7S) ≡ (1S,7R) – meso, opticamente inativo

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