Aula estereoquimica 1

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Estereoquímica:
Arranjo dos átomos no espaço
(Aula 1)
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
INSTITUTO DE QUÍMICA
Departamento de Química Orgânica
Profa. Elisangela F. Boffo
Salvador-BA
2010
 
ESTEREOQUÍMICA
Definição:
A estereoquímica é a parte de química que estuda a
estrutura das moléculas em três dimensões.
2
ISÔMEROS
ENANTIÔMEROS
e
DIASTEROISÔMEROS
ESTEREOISÔMEROSISÔMEROS CONSTITUCIONAIS
e
Substâncias não idênticas que possuem a mesma fórmula molecular.
3
Isômeros constitucionais
4
Estereoisômeros
Diferem na forma com que seus átomos estão organizados no espaço.
Enantiômeros
Diastereoisômeros
5
Estereoisômeros
Isômeros Cis –Trans e E/Z
(Diastereoisômeros)

6
- Dupla ligação;
- Substâncias cíclicas.
Isômeros Cis –Trans e E/Z
7
Rotação de uma ligação C-C (): 10-20 kJ/mol;
Rotação da ligação C=C (+): ~ 260 kJ/mol de energia.
Possuem propriedades físicas diferentes...
8
9
Isômeros Cis –Trans
10
Isômeros E/Z
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12
13
Qual é a estereoquímica de cada um destes compostos?
Um objeto que tem forma direita e forma
esquerda é chamado quiral.
Quiralidade
Um objeto que não é quiral é
chamado aquiral.
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Característica que com frequência é a responsável pela quiralidade
em uma molécula:
Presença de um carbono assimétrico.
Carbonos assimétricos e centros quirais
Outros átomos (nitrogênio e fósforo) podem ser centros quirais.
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Um centro quiral é frequentemente marcado por um asterisco (*)
Essas substâncias possuem C assimétrico?
16
* *
*
17
Quantos C assimétricos a tetraciclima possui?
*
* *
*
*
Isômeros com um carbono assimétrico
Moléculas de imagem especular não sobreponível: enantiômeros.
18
Molécula que tem imagem especular sobreponível: aquiral.
19
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Desenhe a fórmula em perspectiva para o (R)-2-butanol
1) Desenhe a substância ignorando a configuração do
C assimétrico
2) Desenhe as ligações em torno do C assimétrico
21
3) Coloque o grupo com menor prioridade na cunha tracejada
e o de maior prioridade, em outra ligação.
4) Como foi pedido o enantiômero R:
- desenhe uma seta no sentido horário a partir do grupo de
maior prioridade para a próxima ligação disponível.
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5) Coloque o grupo que resta na última ligação disponível.
Desenhando enantiômeros
Fórmula em perspectiva
23
Os químicos desenham os enantiômeros usando tanto
fórmulas em perspectiva ou projeção de Fischer.
2-bromo-butano
Fórmula em perspectiva
24
2-bromo-butano
Primeiro enantiômero: quatro grupos ligados ao C assimétrico
em qualquer ordem.
Segundo enantiômero: imagem especular do primeiro.
24
25
Projeção de Fischer
Representa o C assimétrico no ponto de intersecção de duas linhas
perpendiculares.
2-bromo-butano
26
Projeção de Fischer
2-bromo-butano
Primeiro enantiômero: quatro grupos ligados ao C assimétrico
em qualquer ordem.
Segundo enantiômero: troca de dois átomos ou grupos das
ligações na horizontal.
Estereocentro (centro estereogênico):
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Nomeando Enantiômeros
Sistema de nomenclatura que indica a configuração (arranjo)
dos átomos ou grupos do C assimétrico:
Uso das letras R e S.
(O sistema de nomenclatura R,S)
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O sistema R,S foi inventado por Cahn, Ingold e Prelog.
1) Classifique os grupos (átomos) ligados ao C assimétrico em 
ordem de prioridade.
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Determinação da configuração de uma substância 
2) Oriente a molécula de modo que o grupo (átomo) de menor
prioridade (4) esteja apontando para longe de você.
Sentido horário = configuração R.
Sentido anti-horário = configuração S.
30
Nomeando a partir da Fórmula em Perspectiva
1) Classifique os grupos (átomos) ligados ao carbono
assimétrico em ordem de prioridade.
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2-bromobutano
2) Se o grupo (ou átomo) de menor prioridade está ligado
com uma cunha tracejada.
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(S)-2-bromobutano
33
Como fica a estereoquímica do outro enantiômero do 2-bromo-butano?
(R)-2-bromobutano
3) Se o grupo de menor prioridade NÃO está ligado a uma cunha
tracejada, troque a posição de dois grupos.
34
Configuração RConfiguração S
4) Pode-se desenhar a seta do grupo 1 para o grupo 2,
passando pelo grupo de menor prioridade (4).
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(R)-1-bromo-3-pentanol
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5) A grupos que contêm ligações duplas e triplas são atribuídos
prioridades como se ambos os átomos fossem duplicados ou
triplicados:
C O
OH
CO
C O
H
CO
C C
C C
CC
R
C C
C C
HH
Ré considerado
C
O
OH
C
O
H
C C R
C C
HH
R
é considerado
é considerado
é considerado
C O
OH
CO
C O
H
CO
C C
C C
CC
R
C C
C C
HH
Ré considerado
C
O
OH
C
O
H
C C R
C C
HH
R
é considerado
é considerado
é considerado
C O
OH
CO
C O
H
CO
C C
C C
CC
R
C C
C C
HH
Ré considerado
C
O
OH
C
O
H
C C R
C C
HH
R
é considerado
é considerado
é considerado
C O
OH
CO
C O
H
CO
C C
C C
CC
R
C C
C C
HH
Ré considerado
C
O
OH
C
O
H
C C R
C C
HH
R
é considerado
é considerado
é considerado
37
C
CH=CH2
H CH3
a
b
cd d
b
a
C
OH
H
cOH CH2OH
CH
O
R R
Exemplos:
C
CH=CH2
H CH3
a
b
cd d
b
a
C
OH
H
cOH CH2OH
CH
O
R R
Exemplos:
C
CH=CH2
H CH3
a
b
cd d
b
a
C
OH
H
cOH CH2OH
CH
O
R R
Exemplos:
C
CH=CH2
H CH3
a
b
cd d
b
a
C
OH
H
cOH CH2OH
CH
O
R R
Exemplos: