LISTA DE EXERCÍCIOS: ESTEREOQUÍMICA

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1 UNIVERSIAE O ESTAO O RIO E JANEIRO (UNIRIO) INSTITUTO E BIOCIÊNCIAS ISCIPLINA: PRINCÍPIOS E QUÍMICA ORGÂNICA 1/2012 PROF.ª: CLAUIA JORGE O NASCIMENTO LISTA E EXERCÍCIOS: ESTEREOQUÍMICA 1- Escrever todos os estereoisômeros das moléculas seguintes, indicando aqueles quirais. Mostre também a configuração R ou S de cada centro quiral. a) 3-bromo-2-butanol b) 3-cloro-4-iodo-hexano c) 3-etil-4-fenil-octano d) 2-cloro-3-fenil-4-iodo-pentano e) 1-etil-2-isobutil-ciclohexano f) 1-fenil-3-iodo-ciclohexano g) 1-metil-4-isopropil-ciclohexano h) 1,2-dibromo ciclopropano i) 1-etil-3-metil-ciclopentano 2- Para as moléculas abaixo, indicar quais são substâncias quirais e a configuração R ou S de cada centro quiral. 3 COCCO O F F Me ipr ipr O Me Me tbu tbu 3- efinir, exemplificando, cada um dos seguintes termos: a) enantiômeros b) composto meso c) mistura racêmica d) quiralidade e) atividade óptica

2 4- Mostrar a relação estereoisomérica, caso exista, em cada par abaixo: a) e F F b) Cl e tbu Cl tbu c) e O O d) e e) e 5- esenhe as seguintes moléculas: a) meso-3,4-hexanodiol b) (R)-2-aminobutano c) (2S,3R)-3-bromo-2-butanol 6- Mostrar a relação estereoisomérica em cada par de substâncias abaixo (caso exista), indicando a configuração de cada centro quiral. CO 2 a) C C e C C O 2 C b) O 3 C C e COMe 7- Encontrar todos os estereoisômeros possíveis (dando a relação estereosiomérica entre eles) para o composto 3-cloro-2-butanol. ar ainda o nome completo das substâncias encontradas (o nome completo inclui a nomenclatura R,S). 8- A Estereoquímica apresenta-se como um importante ponto da química orgânica para compreensão da ação de determinados fármacos e ação enzimática, uma vez que a

3 Natureza sempre escolhe apenas um dos enantiômeros possíveis. Tendo em vista esta importância e a estrutura da morfina abaixo mostrada, responda: a) Quantos centros quirais apresenta a morfina? b) Indique na própria figura a nomenclatura R,S de cada um deles. O O O N C 3 9- (-)-mentol funde a 43ºC e seu ponto de ebulição é 212ºC; sua densidade é 0,890 g/cm 3 e a rotação específica 50. etermine o ponto de fusão, o ponto de ebulição, a densidade e a rotação específica do (+)-mentol. 10- Abaixo é representada a estrutura do aminoácido alanina. C 3 C COO - N 3 + Quantos estereoisômeros existem para esse aminoácido? Por quê? Mostre-os e diga a relação estereoisomérica entre eles. 11- A figura abaixo ilustra a estrutura da benzilpenicilina. Indique, na própria figura, a nomenclatura R,S de cada centro quiral.

4 12- Responda: a) Por que o estudo de moléculas quirais é importante em bioquímica? ê exemplos. b) Por que a sacarose é doce e o seu enantiômero não o é? 13- Explique o fato de que existem quatro estereoisômeros possíveis para o ácido ricinoléico apesar de ele possuir apenas um carbono quiral. Represente a estrutura espacialmente de todos os estereoisômeros. C 3 C 3 (C 2 ) 5 CC 2 C=C(C 2 ) 7 CO Para o composto 3-fluoro-2-fenil-2-pentanol, represente espacialmente todos os estereoisômeros existentes, a relação estereoisomérica entre eles e a configuração (R ou S) de cada centro quiral. 15- ados os dois álcoois abaixo, marque qual a relação entre os dois compostos, explicando brevemente o porquê de sua escolha. O C 3 C 3 (I) (II) (III) (IV) (V) O diferentes conformações para o mesmo composto (confôrmeros) isômeros constitucionais enantiômeros diasteroisômeros idênticos 16- Qual é a configuração dos átomos de carbono 1 e 2 do composto abaixo? (I) 1R, 2R (II) 1S, 2S (III) 1R, 2S (IV) 1S, 2R 3 C O

5 17- Qual a relação entre os seguintes compostos? CO CO O O O O O O C 2 O C 2 O (a) enatiômeros (b) isômeros constitucionais (c) diasterômeros (d) idênticos 18- Com relação aos compostos abaixo listados, responda as questões que se seguem: C 3 C 3 C 3 C C 3 C C 2 5 C 2 C 2 C 3 (I) (II) (III) (IV) a) Nome completo para o composto (III): b) Relação entre os compostos (II) e (III): c) Relação entre os compostos (I) e (III): d) Número de possíveis estereoisômeros para o composto (IV): 19- Quantos centros quirais apresenta a molécula abaixo? Qual(is) a(s) sua(s) configuração(ões)? O O C 2 N 2 O

6 20- A reação abaixo corresponde a uma hidrólise enzimática. O rendimento da reação mostra 73% de excesso enantiomérico para o composto com configuração relativa S. (I) (II) Com base nessas informações, responda: a) Qual é a estrutura que corresponde ao produto em excesso? ( ) I ( ) II b) Qual dos gráficos abaixo corresponde ao da reação? Explique o porquê de sua escolha. 21- As olefinas (alcenos) e todas as funções que possuem insaturações apresentam arranjos moleculares distintos em função da configuração da ligação dupla. No nível das interações com os sítios receptores, fase farmacodinâmica, o reconhecimento molecular pode ser alterado significativamente pela diferença de geometria da configuração de ligação dupla (E, Z). Por exemplo, a zimedina, cuja estrutura está abaixo representada sem a estereoquímica, é um fármaco antidepressivo que atua inibindo a reabsorção da serotonina em membranas

7 celulares e possui configuração Z. O seu isômero E apresenta distinto perfil farmacoterapêutico, sendo desprovido de ação antidepressiva. N C 2 N 3 C C 3 a) Qual a relação estereoisomérica entre os isômeros E e Z? b) Ainda com relação ao item a, existe diferença entre suas propriedades químicas e físicas? Explique. c) Represente a estrutura do isômero E da zimedina. 22-Qual a relação entre as seguintes moléculas? O C 3 C 3 O O C 2 O O C 2 O a) Isômeros constitucionais b) iasteroisômeros c) Enantiômeros d) Moléculas idênticas

8 23- Qual dos seguintes compostos apresenta atividade óptica. Explique brevemente. C 3 O O O C 3 F F C 3 O O 3 C C C C C 3 O 24- Qual é a configuração dos átomos de carbono 1 e 2 do composto abaixo? (I) 1R, 2R (II) 1S, 2S (III) 1R, 2S (IV) 1S, 2R 3 C O