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.
OOHSHSHOOH

Passo 1

O composto é um ácido dicarboxílico sobre o esqueleto de norbornano (bicyclo[2.2.1]heptano), com dois centros quirais (nos carbonos que ligam cada grupo \ce{COOH} à ponte). Para resolver, vamos:
  1. Identificar os dois centros quirais.
  2. Contar o número máximo de estereoisômeros pela fórmula 2^n, onde n=2.
  3. Verificar se há isômero meso (molécula com plano de simetria).
  4. Desenhar as configurações absolutas (R/S) e indicar quais são quirais.

Passo 2

Os dois centros quirais são os carbonos ligados a cada grupo \ce{COOH}. Aplicando as regras de Cahn–Ingold–Prelog, em cada um a prioridade decrescente é:
\ce{COOH} > \text{cadeia carbônica do norbornano} > \ce{H}.ô
Cada um desses carbonos pode ser R ou S.

Passo 3

Sem considerar simetria, teríamos 2^2=4 estereoisômeros. Contudo, quando um carbono fica com substituinte exo (wedge) e o outro com substituinte endo (dash), a molécula possui um plano de simetria que a torna meso (achiral). Logo existem apenas três estereoisômeros distintos:
  • Dois enantiômeros (\mathrm{R,R}) e (\mathrm{S,S}).
  • Um meso (\mathrm{R,S}) (idêntico a (\mathrm{S,R})).

Passo 4

Descrições dos três isômeros usando projeção esquemática (wedges = exo para fora do plano; dashes = endo para dentro):
(1) Isômero (\mathrm{R,R}): ambos os grupos \ce{COOH} exo (wedges)
\begin{array}{c} \ce{COOH}\\\ \quad\bigl\wedge\\\ \quad{\color{gray}\vert}\\\ \quad\ce{C*–\!norbornano}\\\ \quad{\color{gray}\vert}\\\ \quad\ce{H} \end{array} \quad \begin{array}{c} \ce{COOH}\\\ \quad\bigl\wedge\\\ \quad{\color{gray}\vert}\\\ \quad\ce{C*–\!norbornano}\\\ \quad{\color{gray}\vert}\\\ \quad\ce{H} \end{array}
(2) Isômero meso (\mathrm{R,S}): um \ce{COOH} exo (wedge), o outro endo (dash)
\begin{array}{c} \ce{COOH}\\\ \quad\bigl\wedge\\\ \quad{\color{gray}\vert}\\\ \quad\ce{C*–\!norbornano}\\\ \quad{\color{gray}\vert}\\\ \quad\ce{H} \end{array} \quad \begin{array}{c} \ce{H}\\\ \quad{\color{gray}\vert}\\\ \quad\ce{C*–\!norbornano}\\\ \quad{\color{gray}\vert}\\\ \quad\bigl\backslash\\\ \ce{COOH} \end{array}
(3) Isômero (\mathrm{S,S}): ambos os grupos \ce{COOH} endo (dashes)
\begin{array}{c} \ce{H}\\\ \quad{\color{gray}\vert}\\\ \quad\ce{C*–\!norbornano}\\\ \quad{\color{gray}\vert}\\\ \quad\bigl\backslash\\\ \ce{COOH} \end{array} \quad \begin{array}{c} \ce{H}\\\ \quad{\color{gray}\vert}\\\ \quad\ce{C*–\!norbornano}\\\ \quad{\color{gray}\vert}\\\ \quad\bigl\backslash\\\ \ce{COOH} \end{array}

Passo 5

Pela definição:
  • (\mathrm{R,R}) e (\mathrm{S,S}) são enantiômeros e ambos quirais, logo ativos óticamente.
  • (\mathrm{R,S}) é meso, achiral, sem atividade ótica.

Resposta

(1) Estereoisômeros = três: (\mathrm{R,R}), (\mathrm{S,S}) e meso (\mathrm{R,S}).
(2) Configurações absolutas: (\mathrm{R,R}), (\mathrm{S,S}) e (\mathrm{R,S}).
(3) Atividade ótica: apenas os enantiômeros (\mathrm{R,R}) e (\mathrm{S,S}) são ativos.

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