Paula Yurkanis Bruice - Capítulo 5

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Química Orgânica 
 4th Edição 
Paula Yurkanis Bruice 
Irene Lee 
Case Western Reserve University 
Cleveland, OH 
©2004, Prentice Hall 
Capítulo 5 
 
Estereoquímica 
 
Arranjo dos átomos no 
espaço; estereoquímica de 
reações de adição 
 
Isômeros 
Substâncias não idênticas que possuem a mesma 
fórmula molecular. 
Isômeros Cis–Trans 
Substâncias aquirais têm imagem especular 
sobreponível. 
 
Substâncias quirais têm imagem especular não 
sobreponível. 
Enantiômeros 
Moléculas de imagem especular não sobreponível 
Desenhando Enantiômeros 
Fórmula em perspectiva 
Projeção de Fischer 
Um estereocentro (centro estereogênico) é um átomo 
no qual o intercâmbio de dois grupos produz um 
estereoisômero. 
Nomeando Enantiômeros 
Classifique os grupos (átomos) ligados ao centro quiral 
O sistema de nomenclatura R,S 
Oriente o grupo (átomo) de menor prioridade (4) para 
longe de você 
Sentido horário = configuração R 
Sentido anti-horário = configuração S 
Nomeando a partir da Fórmula em 
Perspectiva 
1 
2 
3 
4 
1. Classifique os grupos ligados ao carbono assimétrico 
2. Se o grupo (ou átomo) de menor prioridade está 
 ligado com uma cunha tracejada, 
3. Se necessário, gire a molécula para que o grupo 
 (ou átomo) de menor prioridade esteja ligado com 
 uma cunha tracejada 
4. Pode-se desenhar a seta do grupo 1 para o grupo 2, 
 passando pelo grupo de menor prioridade (4), mas 
 nunca passando pelo grupo de menor prioridade (3). 
Nomeando a partir da Projeção de 
Fischer 
1. Classifique o grupo (ou átomo) que está ligado ao carbono 
 assimétrico e desenhe uma seta do grupo com maior 
 prioridade para o grupo com a próxima maior prioridade 
(R)-3-cloro-hexano 
2. Se o grupo com menor prioridade estiver na ligação horizontal, 
a nomeação será oposta à direção da seta 
(S)-2-butanol 
Uma projeção de Fischer pode somente ser rodada 180° 
no plano do papel, obtendo-se a mesma molécula 
 
3. A seta pode ir do grupo 1 ao 2, passando pelo grupo 4, mas 
nunca pelo grupo 3 
CO2H
OH
CH3H
(S)-ácido lático 
Substâncias quirais são opticamente ativas; elas giram 
o plano de polarização. 
Sentido horário (+) Sentido anti-horário (-) 
Diferença de configuração R,S 
Substâncias aquirais não giram o plano de polarização. 
Elas são opticamente inativas. 
Um polarímetro mede o grau de rotação óptica de uma 
substância 
T é a temperatura em °C 
 é o comprimento de onda 
 é a rotação observada em graus 
l é o comprimento do tubo em 
decímetros; c é a concentração em 
gramas por mL 
[ ] rotationspecificT =
Cada substância opticamente ativa tem uma rotação específica 
característica 
rotação específica 
Uma mistura racêmica, a qual contém a mesma quanti- 
dade dos dois enantiômeros, é opticamente inativa 
pureza óptica = rotação específica observada 
rotação específica do enantiômero puro 
excesso 
enantiomérico = 
excesso de um único enantiômero 
mistura inteira 
Diastereoisômeros são estereoisômeros que não são 
enantiômeros 
Isômeros com mais de um cabono quiral: um máximo de 
2n estereoisômeros poderá ser obtido 
CH3CHCHCH3
Cl OH
* *
Identificação de Carbonos Assimétricos 
em Substâncias Cíclicas 
H
CH3
H
Br
*
*
Esses dois grupos 
são diferentes 
H
CH3
H
Br
H
Br
CH3
H
H
CH3
H
Br
CH3
H
H
Br
cis-1-bromo-3-metil-ciclo-hexano trans-1-bromo-3-metil-ciclo-hexano 
Substâncias Meso 
Possuem dois ou mais carbonos assimétricos e um 
plano de simetria 
Elas são moléculas aquirais 
Enquanto qualquer confôrmero de uma substância 
tenha um plano de simetria, a substância será aquiral 
plano de 
simetria 
plano de 
simetria 
A nomenclatura R,S de isômeros com mais de um 
carbono assimétrico 
Reações de substâncias que contenham um carbono 
assimétrico. 
CH2CH2CH2Cl
CH3CH2 CH3
H
CH2CH2CH2OH
CH3CH2 CH3
HOH-
Se não houver reação no carbono assimétrico; ambos o reagente 
e o produto terão as mesmas configurações relativas. 
CH
CH3CH2CH2 CH3
H
CH2 CH2CH3
CH3CH2CH2 CH3
H
H2
Pd/C
Se uma reação rompe uma ligação do carbono assimétrico, 
você precisará conhecer o mecanismo da reação para prever a 
configuração relativa do produto. 
Resolução de uma Mistura Racêmica 
(R)-ácido (S)-ácido 
enantiômeros 
(S)-base 
(R,S)-sal (S,S)-sal 
diastereoisômeros 
(R,S)-sal (S,S)-sal 
HCl HCl 
(S)-baseH+ 
+ 
(R)-ácido 
(S)-baseH+ 
+ 
(S)-ácido 
Discriminação de Enantiômeros por 
Moléculas Biológicas 
Terminologias Associadas com 
Estereoquímica 
hidrogênio pró-R 
hidrogênio pró-S 
Hidrogênios enantiotópicos têm a mesma reatividade 
química e não podem ser distinguidos por agentes 
aquirais, mas eles não são quimicamente equivalentes 
 ante a reagentes quirais. . 
Hidrogênios diastereotópicos não têm a mesma 
reatividade química com reagentes aquirais 
Outros átomos além do carbono podem ser assimétricos 
N+
CH3CH2CH2 CH2CH3
H
CH3
N+
CH2CH2CH3CH3CH2
H
CH3
Br- Br-
O
P
OCH2CH3
H
O
P
CH3CH2O OCH3
H
CH3O
Inversão de Amina 
Uma reação regiosseletiva: formação preferencial de 
um isômero constitucional 
Uma reação estereosseletiva: formação preferencial de 
um estereoisômero 
Uma reação estereoespecífica: cada reagente estereo- 
isomérico leva a um produto estereoisomérico diferente 
ou um grupo de produtos diferentes. 
Todas as reações estereoespecíficas são 
estereosseletivas. 
Nem todas as reações estereosseletivas são 
estereoespecíficas. 
Esteroquímica de Reações de Adição 
Eletrofílica de Alcenos 
Qual é a configuração absoluta do produto? 
Reações de adição que formam um carbono assimétrico 
CH3CH2C CH2 HBr CH3CH2CHCH2Br
2-methyl-1-butene
CH3
+
peroxide
CH3
*
1-bromo-2-methylbutane
Reações de adição que formam um carbono assimétrico 
adicional 
Uma reação que forma um carbocátion intermediário. 
Reações de adição que formam dois carbonos 
assimétricos. 
Dois substituintes adicionados pelo mesmo lado da ligação dupla: sin. 
Dois substituintes adicionados em lados opostos da ligação dupla: anti. 
C C
CH3CH2 CH2CH3
CH3H3C
+ HCl CH3CH2CH
CH3
CCH2CH3
Cl
CH3
C C
CH3CH2
H3C
CH2CH3
CH3
H
C C
C C
CH3CH2
H3C
Cl
CH2CH3
CH3
H
Cl
CH3CH2
CH2CH3
H
Cl
H3C
CH3 C C
CH3CH2
CH2CH3
H
CH3
H3C
Cl
Uma reação que forma um radical intermediário. 
Reações de adição que formam dois carbonos 
assimétricos. 
Estereoquímica da Adição de 
Hidrogênio (Adição Sin) 
Hidrogenação de Alcenos Cíclicos 
CH(CH3)2
H3C
+ H2
Pt/C
H
CH3
H
CH(CH3)2
H3C
H
CH(CH3)2
H
Somente isômeros cis são obtidos com alcenos que 
contenham menos de oito átomos no anel. 
Isômeros cis e trans são possíveis para anéis que 
contenham oito ou mais átomos. 
Estereoquímica de Hidroboração–
Oxidação 
Reações de adição que formam um íon 
bromônio intermediário (adição anti)