ESTEREOQUÍMICA. Profa. Dra.Geisa. Helmold Aspesi Alves de Arruda

Documentos relacionados
Estereoquímica. Aula 8

ISOMERIA. Compostos diferentes com a mesma fórmula molecular denominam-se isômeros.

Química Orgânica. Isomeria. Química Orgânica - Prof. Geraldo Lopes Crossetti

ISOMERIA. Mestranda: Daniele Potulski Disciplina: Química da Madeira I

Estereoquímica. Estereoisomeria

Química Orgânica Isomeria

Prof. Hugo Braibante Química - UFSM

Prof. Hugo Braibante Química - UFSM

Estereoquímica. A estereoquímica é o ramo da química que estuda aspectos tridimensionais das moléculas.

PPGQTA. Prof. MGM D Oca

FCAV/ UNESP. DISCIPLINA: Química Orgânica. ASSUNTO: Isomeria

Química A MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA DO AMBIENTE. 1º Semestre /2013. Doutor João Paulo Noronha.

A estereoquímica estuda os fenômenos químicos que ocorrem em moléculas que apresentam esteroisomeria.

FCAV/ UNESP. DISCIPLINA: Química Orgânica. ASSUNTO: Isomeria

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO PRÉ-VESTIBULAR RUMO À UNIVERSIDADE CAMPUS JOÃO MONLEVADE QUÍMICA ORGÂNICA

Capítulo 5 Estereoquímica: Moléculas quirais

3.1 ISÔMEROS 3.2 ESTEREOISÔMEROS

DISCIPLINA: Química Fisiológica ASSUNTO: Fundamentos de Química Orgânica: isomeria

ISOMERIA EM QUÍMICA ORGÂNICA Profº.: Wesley de Paula

compostos de mesma fórmula molecular

GRUPO DE ESTUDO

LISTA DE EXERCÍCIOS: ESTEREOQUÍMICA

FCAV/ UNESP. DISCIPLINA: Química Orgânica. ASSUNTO: Isomeria

Estereoquímica. Prof. Antonio Luiz Braga LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio

3. Quais são as operações de simetria que podem mostrar que uma molécula é quiral ou aquiral.

Universidade Federal de Campina Grande Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar Profª Roberlúcia A. Candeia Disciplina: Química Orgânica

20/06/2014. Isomeria. Classificação da Isomeria. Propeno. CH2 Ciclopropano

Aula 4 ESTEREOQUÍMICA I. META Entender o arranjo dos átomos no espaço.

Fala Gás Nobre! Preparado para reagir? O tema dessa semana é isomeria! Mas o que é isso? Você sabe?

Prof. Luiz F. Silva Jr - IQ-USP

Lista de Exercícios (1)

Prof. Xuxu (Mayanderson) CH 3 - CH = CH 2 C 3 H 6 CH 2 CH 2 - CH 2. Isomeria. Isomeria de cadeia. Classificação 22/05/17. iso = igual meros = parte

Metabolismo e Endocrinologia 2.º Ano LEBM, 29 de Março de Estereoisómeros

Colégio Ressurreição Nossa Senhora

Aula 5 ESTEREOQUÍMICA II. META Entender o papel da estereoquímica nas reações químicas.

ISOMERIA. Química. PROFESSORA : Taynara Oliveira

LOUCOS POR QUÍMICA. Prof. Neif Nagib

Esse é um exemplo do fenômeno denominado isomeria. O estudo da isomeria será dividido em duas partes: plana e espacial (estereoisomeria).

Isomeria Óptica. A Luz Natural. Luz Polarizada. Espato da Islândia Malus Luz natural

PPGQTA. Prof. MGM D Oca

Prova 3 Química QUESTÕES APLICADAS A TODOS OS CANDIDATOS QUE REALIZARAM A PROVA ESPECÍFICA DE QUÍMICA. QUESTÕES OBJETIVAS GABARITO 4

Prova 3 Química QUESTÕES APLICADAS A TODOS OS CANDIDATOS QUE REALIZARAM A PROVA ESPECÍFICA DE QUÍMICA. QUESTÕES OBJETIVAS GABARITO 1

Prova 3 Química QUESTÕES APLICADAS A TODOS OS CANDIDATOS QUE REALIZARAM A PROVA ESPECÍFICA DE QUÍMICA. QUESTÕES OBJETIVAS GABARITO 2

Prova 3 Química QUESTÕES APLICADAS A TODOS OS CANDIDATOS QUE REALIZARAM A PROVA ESPECÍFICA DE QUÍMICA. QUESTÕES OBJETIVAS GABARITO 3

ISOMERIA. Karla Gomes Diamantina-MG

Química E Extensivo V. 5

APOSTILA DE QUÍMICA ORGÂNICA 1º BIMESTRE

a mesma fórmula molecular ou seja, é necessário recorrer às fórmulas estruturais para os diferenciar.

Estereoquímica. Prof a. Dr a. Patrícia Bulegon Brondani

Isomeria Enantiômeros

Gabaritos Resolvidos Energia Química Semiextensivo V3 Frente D

FCAV/UNESP. DISCIPLINA: Química Fisiológica. ASSUNTO: Noções de Química Orgânica

Isomeria Enantiômeros

QUÍMICA ORGÂNICA I. ISOMERIA GEOMÉTRICA

FCAV/UNESP. DISCIPLINA: Química Fisiológica. ASSUNTO: Noções de Química Orgânica

QUÍMICA ORGÂNICA ISOMERIA ÓPTICA

Química D Semiextensivo V. 3

ISOMERIA ESPACIAL. paginapessoal.utfpr.edu.br/lorainejacobs. Profª Loraine Jacobs DAQBI

5.1 ISOMERISMO: ISÓMEROS CONSTITUCIONAIS E ESTEREOISÓMEROS

Isomeria espacial. Prof. Everson Marin

Universidade Estadual de Maringá - PROINTE. Lista de Exercícios

Quí. Xandão Monitora: Thamiris Gouvêa

Quí. Monitor: Marcos Melo

Ciência que estuda a química da vida (características dos seres vivos)

EMESCAM COLETÂNEA UFES REVISÃO

Programa Analítico de Disciplina QUI131 Química Orgânica I

Disciplina: SQM0485. Prof. Dr. Andrei Leitão

SOLUÇÃO PRATIQUE EM CASA

Pré UFSC Química. Química Orgânica. Alcinos. Funções Orgânicas. Alcadienos. Hidrocarbonetos. Alcanos. Cicloalcanos. Alcenos.

CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AGROALIMENTAR UNIDADE ACADÊMICA DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS CAMPUS POMBAL - PB

Programa de Pós-Graduação em Microbiologia Agropecuária. FCAV/ UNESP Jaboticabal. Tópicos Especiais em Estruturas de Biomoléculas em 3D

Química A MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA DO AMBIENTE. 1º Semestre /2013. Doutor João Paulo Noronha.

Ciência que estuda a química da vida (características dos seres vivos)

ISOMERIA ESPACIAL. 1. (Mackenzie 2016)

Ciência que estuda a química da vida

AULA Com a fórmula molecular C7H8O existem vários compostos aromáticos, como, por exemplo,

PPGQTA. Prof. MGM D Oca

Ciência que estuda a química da vida

Ciência que estuda a química da vida (características dos seres vivos)

SOLUÇÃO PRATIQUE EM CASA - QUÍMICA

Universidade Federal de Ouro Preto Pré-Vestibular/ENEM Rumo à Universidade Campus João Monlevade ISOMERIA ÓPTICA

Ciência que estuda a química da vida

alexquimica.blog Professor:Alex

PLANO DE ESTUDO TRIMESTRE: 1º

TRABALHO DE RECUPERAÇÃO DE QUÍMICA

Universidade Federal de Sergipe Departamento de Fisiologia. Professor: Mestre Antônio Santos Dias

ROTEIRO DE ESTUDOS III TRIMESTRE. Hidrocarbonetos

Resoluções das Atividades

Exercício de revisão do 3º Ano Ensino Médio 3ª UNIDADE

Ciência que estuda a química da vida (características dos seres vivos)

O desenvolvimento de um polarímetro didático para o ensino de Isomeria Óptica.

4. Represente os isômeros geométricos do ácido butenodióico (ácido maléico cis) e (ácido fumárico trans).

Lista de Exercícios Prova Trimestral. Hidrocarbonetos

ALQUENOS - REVISÃO. Bruice, P Vol. 1 cap.3 e 6 Carey Vol. 1 cap. 6 e 9

Revisão III Unidade Isomeria

Química Orgânica. Conformação: qualquer arranjo tridimensional dos átomos numa molécula que resulte da rotação ao redor de uma ligação simples.

Análise Conformacional. Estereoisomeria em Cicloalcanos. Estereoisomeria cis-trans; E, Z. Prof. Davyson Moreira

Isomeria. Profº Jaqueline Química Kapa Tarde. Resposta da questão 1: [D]

Transcrição:

ESTEREOQUÍMIA Profa. Dra.Geisa elmold Aspesi Profa.. Dra. Ana Lúcia L Alves de Arruda

Definição Isômeros Isômeros constitucionais Estereoisômeros Diastereômeros Enantiômeros Moléculas quirais Nomenclatura de enantiômeros Propriedades dos enantiômeros Atividade óptica Sínteses de enantiômeros Fármacos quirais Estereoisomerismo de compostos cíclicosc clicos onfigurações relativa e absoluta Resolução Referências bibliogáficas

Definição Investigações químicas que levam em conta os aspectos espaciais das moléculas.

Isômeros ompostos diferentes que têm a mesma fórmula f molecular. O 3 2 e 3 O 3 2 6 O 2 6 O

Subdivisão dos isômeros ISÔMEROS ISÔMEROS ONSTITUIONAIS ESTEREOISÔMEROS ENANTIÔMEROS DIASTEREÔMEROS

Isômeros constitucionais 3 adeia: 4 10 O 3 2 2 3 e 3 3 Posição: 3 7 l 3 2 2 l e 3 3 Função: 3 6 O 3 3 O l O e 3 2 Metameria (compensação): 4 10 O 3 O 2 2 3 e 3 2 O 2 3 Tautomeria: 3 6 O 3 2 O e 3 O

Estereoisômeros Têm os mesmos átomos ligados na mesma seqüência. Diferem nas suas conformações (disposição espacial dos átomos). Me Me Me Me cis-1,2-dimetil-ciclopentano trans-1,2-dimetil-ciclopentano ( 7 14 ) ( 7 14 )

Diastereômeros ompostos que não são imagens especulares uns dos outros. l l l l cis trans 1,2-dicloroeteno 2 O O O O O 2 O D-frutose 2 O O O O O 2 O D-psicose

Enantiômeros São imagens especulares que não se superpõem. O O O 3 3 O O O O O 2 2 O O 3 3 O O 2 O 2 O 2- butanol D-glicose L-glicose

Ocorre com compostos cujas moléculas são quirais (têm a propriedade das mãos). arbono quiral ou assimétrico 3 O O 2

A permuta de quaisquer dois grupos ligados ao átomo de carbono quiral converte um enantiômero no outro: O 3 3 O 2 3 2 3 2- butanol Estereocentro Átomo ligado a grupos que ao sofrerem permuta, formam um estereoisômero.

Reconhecimento de moléculas quirais Presença a de um único estereocentro tetraédrico. Plano de simetria molécula aquiral.

Importância biológica da quiralidade Os aminoácidos que constituem as proteínas são quirais (exceto a glicina) e classificados como levógiros giros; Os carboidratos naturais são quase todos dextrógiros giros. As propriedades biológicas relacionadas à quiralidade são específicas.

A especificidade para uma molécula quiral em um sítio s de recepção quiral é favorecida apenas em uma direção.

Nomenclatura de enantiômeros S: Nomenclatura ahn, Ingold e Prelog ou sistema R-R R rectus = direito S sinister = esquerdo - A cada grupo ligado ao estereocentro,, atribui-se uma prioridade: ao grupo de menor número n atômico é dada a menor prioridade e assim sucessivamente.

(2) (4) O 3 (1) 2 (3) 3 - Se houver empate, o próximo conjunto de átomos nos grupos deve ser examinado. - A fórmula f é girada de tal forma que o grupo de menor prioridade fique oposto ao observador:

- Um círculo c deve ser traçado ado iniciando em (4),, passando por (3) e, finalmente (2). Sentido horário rio isômero R - Se a direção é horária ria enantiômero R - Se a direção é anti-hor horária ria enantiômero S

Propriedades dos enantiômeros São praticamente idênticos. Apresentam os mesmos pontos de fusão, ebulição, índice de refração, solubilidade, etc... Têm comportamento diferente quando interagem com outras substâncias quirais (velocidades de reação distintas). Apresentam atividade óptica.

Atividade óptica luz plano- omportamento em relação à polarizada.

- Dextrorrotatório rio (D ou +) quando desvia o plano da luz polarizada no sentido horário. rio. - Levorotatório rio (L ou -) quando desvia o plano da luz polarizada no sentido anti-hor horário. rio. - Mistura racêmica (DL ou +) mistura equimolecular de dois enantiômeros.. Não apresenta rotação da luz planopolarizada.

Número de isômeros ópticos Regra de Van t off: 2 n, onde n= número n de carbonos assimétricos. O O O O 2 O D-ribose n= 3 2 3 = 8

Rotação específica [α]] = α c. l [α]] = rotação específica α = rotação observada = concentração molar da solução ou densidade de líquidos l puros l = comprimento do tubo do polarímetro em dm

Depende ainda da temperatura e do comprimento de onda da luz. O 3 3 O 2 2 3 3 (R)-2-butanol (S)-2-butanol [α ] 25 D = - 13,520 [α ] 25 D = + 13,520 (R)-(-)-2-butanol (S)-(+)-2-butanol

Não háh correlação entre a configuração e o sentido de rotação da luz plano-polarizada. polarizada. 3 3 O l 2 2 2 2 3 3 (R)-(+)-2-metil-1-butanol (R)-(-)-1-cloro-2-metil-butano Mesma configuração e diferentes sentidos de rotação óptica

Excesso enantiomérico Uma amostra constituída por um único enantiômero é dita enantiomericamente pura (excesso enantiomérico de 100%). % do excesso enantiomérico = mols de um enantiômero - mols do outro enantiômero total de mols dos dois enantiômeros x 100 Pode ser calculado pela rotação óptica: ee% % = [α]] observada x 100 [α]] do enantiômero puro

Ex: uma mistura de enantiômeros de 2-butanol 2 apresenta uma rotação específica de +6,76 o. Portanto o excesso enantiomérico de (S)-(+) (+)-2- butanol é de 50%. ee = + 6,76 º x 100 = 50% + 13,52 º Assim, 50% da mistura corresponde ao enantiômero S e os outros 50% são constituídos pela forma racêmica.

Síntese de enantiômeros Formas racêmicas: Reação efetuada com reagentes cujas moléculas são aquirais e forma produtos cujas moléculas são quirais.. Forma-se uma mistura racêmica. 3 2 3 O 2-butanona (aquiral) + 2 Ni hidrogênio (aquiral) 3 2 3 O 2-butanol (quiral 50:50 de R e de S)

O 2 3 3 2 3 3 O O 2 3 3 2 3 3 O 3 O 2 3 (R)-(-)-2-butanol 3 O 2 3 (S)-(+)-2-butanol Mistura racêmica

Síntese enantiosseletiva: Quando uma reação leva à formação de um enantiômero predominante. Ocorre sob a influência de: - Um reagente, solvente ou catalisador que sejam quirais; - Uma enzima.

O OEt F (+)-2-fluor-hexanoato de etila (racemato R e S) lipase O F O OEt (R)-(+)-2-fluor-hexanoato de etila (ee > 99%) O + O F Ácido (S)-(-)-2-fluor-hexanóico (ee > 69%)

Fármacos quirais 3 3 3 2 O O Ibuprofen Antiinflamatório que tem apenas o isômero (S) com ação a efetiva. O isômero (R) se converte lentamente no organismo no (S). O medicamento com exclusivamente o isômero (S) tem efeito mais rápido r que o baseado no racemato.

O 2 3 O 2 (S). O N 2 Metildopa (Aldomet) Anti-hipertensivo cujo efeito é devido ao isômero 3 3 S O 2 N 2 Penicilamina O isômero (S) é o agente terapêutico para artrite crônica primária. ria. O isômero (R) é altamente tóxico t e não tem ação a terapêutica.

Moléculas com mais de um estereocentro 3 2 3 Br Br 2,3-dibromo-pentano 2 n 2 2 = 4 estereoisômeros possíveis 3 Br 2 5 Br Br Br 3 2 5 Br 3 2 5 Br Br 3 Br 2 5 Enantiômeros Enantiômeros

ompostos meso Apresentam plano de simetria e tornam a molécula aquiral e opticamente inativa. 3 3 Br Br 2,3-dibromo-butano 2 n 2 2 = 4 estereoisômeros possíveis 3 Br 3 Br Br Br 3 3 Br 3 3 Br Br 3 Br 3 São iguais composto meso Enantiômeros

Nomenclatura dos compostos com mais de um estereocentro ada centro é analisado separadamente. 3 Br 3 Br (2R, 3R)-2,3-dibromo-butano

Projeção de Fischer Fórmulas bidimensionais Fórmula tridimensional 3 Br 3 Br 3 Br = Br 3 (2R, 3R)-2,3-dibromo-butano Fórmula de projeção de Fischer

Estereoisomerismo de compostos cíclicosclicos Me Me Me Me Me Me omposto meso Enantiômeros

onfigurações relativa e absoluta onfiguração relativa As reações que se passam sem rompimentos com o estereocentro servem para correlacionar as configurações de moléculas quirais. Quebra da ligação com retenção de configuração 3 2 O 2 3 (S)-(-)-2-metil-1-butanol + l 3 2 l calor 2 3 + O (S)-(+)-1-cloro-2-metil-butano

onfiguração absoluta Arranjo espacial real dos grupos em uma molécula quiral. As configurações das moléculas quirais relacionavam-se por intermédio de reações cuja estereoquímica era conhecida. Um composto foi escolhido arbitrariamente como padrão:

O O 2 O (R)-(+)-gliceraldeído O O 2 O (S)-(-)-gliceraldeído Em 1951, através s da difração de raios-x, as configurações absolutas do gliceraldeído do foram confirmadas.

Resolução Separação dos enantiômeros de uma mistura racêmica. Reação de uma mistura racêmica com um certo enantiômero de um outro composto. Pasteur em 1848 separou enantiômeros de sais de sódio s e amônio do ácido tartárico rico.

ompostos com estereocentros diferentes de carbono Qualquer átomo tetraédrico, coordenado a quatro grupos diferentes, constitui um estereocentro. R 4 R 1 Si R 2 R 1 R 1 R 4 R Ge 2 R 4 N R 2 X R 3 R 3 R 3

Moléculas quirais que não possuem um átomo tetraédrico com quatro grupos diferentes Uma molécula é quiral quando não pode se superpor à sua própria pria imagem especular. l l l l Nos alenos,, os grupos ligados aos átomos de carbono terminais (quirais( quirais) ) ficam em planos perpendiculares.

Referências Bibliográficas ALLINGER, N. L.; AVA, M. P.; De JONG, D..; JONSON,. R.; LEBEL, N. A.; STEVENS,. L. Química Orgânica.. 2 ed. Rio de Janeiro: LT, 1976,, 961 p. SOLOMONS, T. W.G.; FRYLE,. B. Química Orgânica. Vol 2. 7a ed. Rio de Janeiro: LT, 2001,, 544 p. MORRISON, R. BOYD, R. Química Orgânica.. 8 ed. Lisboa: Fundação alouste Gulbenkian, 1986,, 1639 p. BERG, J. M.; TYMOZKO, J. L.; STRYER, L. Bioquímica mica.. 5 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan S. A., 2004,, 1059 p. MARZZOO, A; TORRES, B. B. Bioquímica BásicaB sica.. 2 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan S. A., 1999,, 360 p.