ISOMERIA ESPACIAL

I - CONDIÇÕES PARA QUE OCORRA: I - ISOMERIA ESPACIAL GEOMÉTRICA I - CONDIÇÕES PARA QUE OCORRA: 1ª - presença de pelo menos um dupla ligação na cadeia;       2ª - que a cada átomo de carbono da dupla ligação se prendam dois radicais diferentes entre si.

II - Com as condições referidas, podemos construir três fórmulas gerais: 1 2 3

III – ISOMERIA CIS - TRANS: C2H2Cl2 cis-1,2-dicloroeteno trans-1,2-dicloroeteno

IV– Compostos Cíclicos Saturados CONDIÇÕES PARA QUE OCORRA: 1ª - cadeia cíclica saturada; 2ª - existência de dois átomos de carbono do ciclo com radicais diferentes. R1 e R2 = radicais

Fórmula estrutural plana Exemplo1 : C4H6Cl2 Fórmula estrutural plana

Fórmulas estruturais espaciais trans-1,2-diclorociclobutano cis-1,2-diclorociclobutano

Fórmula estrutural espacial Exemplo 2 : C4H4O4 - Ácido Butenodióico Fórmula estrutural PLANA Fórmula estrutural espacial Ácido butenodióico-cis Ácido malêico Ácido butenodióico-trans Ácido fumárico

ISOMERIA ÓPTICA Para tentar compreender porque ocorre isomeria óptica, façamos, inicialmente algumas comparações visíveis de assimetria, visto ser tal conceito determinante nesse caso.

Repare a imagem especular. ISOMERIA ÓPTICA Assimetria das mãos. Repare a imagem especular.

ISOMERIA ÓPTICA Não é possível superpor a mão direita sobre a esquerda. Elas são diferentes, ou melhor, assimétricas.

ISOMERIA ÓPTICA Esse tipo de assimetria é dito QUIRAL, palavra que vem do grego CHEIR, que significa mão.

Aqui, como nas mãos, há assimetria ou “quiralidade”. ISOMERIA ÓPTICA Perceba que a tentativa de sobrepor as moléculas de ácido lático, a fim de obter compostos iguais é frustrada. Aqui, como nas mãos, há assimetria ou “quiralidade”.

MOLÉCULAS ASSIMÉTRICAS ISÔMEROS ÓPTICOS (ENANTIOMORFOS) ISOMERIA ÓPTICA MOLÉCULAS ASSIMÉTRICAS ISÔMEROS ÓPTICOS (ENANTIOMORFOS)

ISOMERIA ÓPTICA Isso que dizer que existem dois tipos de ácido lático? A resposta é sim. Por exemplo, existe um tipo de ácido lático que é produzido no leite e outro, nos músculos, quando temos cãibras.

Por que isomeria ”óptica”? Os ácidos láticos apresentados têm isomeria óptica. Por que isomeria ”óptica”? Tudo começou com Louis Pasteur estudando propriedades ópticas relacionadas às formas de cristais de sais de amônio de tártaro presentes no vinho.

ISOMERIA ÓPTICA Munido de uma pinça, uma lupa e muita paciência, Pasteur separou os cristais do sal de amônio, submetendo-os a um feixe de luz polarizada, num aparelho chamado polarímetro. Perceba que os cristais tem formas assimétricas. Pasteur observou o comportamento das soluções de ambos ao polarímetro.

Esquema de um polarímetro. ISOMERIA ÓPTICA Esquema de um polarímetro. A luz, ao passar pela amostra, é desviada para direita ou para a esquerda.

ISOMERIA ÓPTICA Diz-se que as amostras de sais de tártaro testadas por Pasteur são opticamente ativas, pois desviam a luz polarizada, para a direita ou para a esquerda.

ISOMERIA ÓPTICA Lembrando que Pasteur separou os sais em dois grupos, qual o comportamento frente à luz polarizada? A amostra que desviou a luz para a direita chama-se dextrógira (+) e para a esquerda chama-se levógira (-). A mistura de ambas não desvia a luz e Pasteur chamou-as Mistura Racêmica.

CARBONO ASSIMÉTRICO OU QUIRAL. ISOMERIA ÓPTICA Em 1815, Biot descobriu que muitas outras substâncias (açúcar, cânfora,...) tinham esse comportamento: atividade óptica. Hoje se sabe que tal comportamento é devido a carbono ligado a quatro grupos diferentes entre si: CARBONO ASSIMÉTRICO OU QUIRAL.

Exemplo de quiralidade e consequente ATIVIDADE ÓPTICA. ISOMERIA ÓPTICA Voltando ao Ácido Lático. Exemplo de quiralidade e consequente ATIVIDADE ÓPTICA. Repare que o carbono central é assimétrico. Está ligado a quatro grupos diferentes.

ISOMERIA ÓPTICA Atenção! Uma mesma molécula pode apresentar mais de um carbono assimétrico, o que multiplica a quantidade de isômeros ópticos para uma mesma fórmula molecular.

ISOMERIA ÓPTICA

ISOMERIA ÓPTICA Como ficam os nomes dos isômeros do ácido lático? 1- Com desvio para a direita: ácido-2-hidróxipropanóico (+) 2- Com desvio para a esquerda: ácido-2-hidroxipropanóico (-)

2n onde n = no de carbonos assimétricos ISOMERIA ÓPTICA O número de isômeros ativos é dado pela relação: 2n onde n = no de carbonos assimétricos MISTURAS RACÊMICAS Misturas equimolares de pares de enantiomorfos ( 50% d + 50% l ) A MISTURA RACÊMICA É OPTICAMENTE INATIVA!! +αº ‒αº = 0º MISTURAS RACÊMICAS = 2n‒1

ISOMERIA ÓPTICA Concluindo Para conhecer o comportamento químico de uma substância, muitas vezes, bastam suas fórmulas moleculares ou estruturais planas. Há, porém, moléculas especiais que originam isômeros. Esses podem apresentar, além de comportamentos químicos diferentes, comportamentos fisiológicos inesperados. É o caso, por exemplo, do medicamento “talidomida” usado para enjôos na gravidez.

ISOMERIA ÓPTICA Talidomida

ISOMERIA ÓPTICA

ISOMERIA ÓPTICA Porque não foram realizados testes suficientes em relação a um dos isômeros, muitas crianças cujas as mães utilizaram-no nasceram sem dedos das mãos ou pés.

ISOMERIA ÓPTICA

ISOMERIA ÓPTICA Hoje em dia são exigidos testes mais rigorosos antes de um medicamento novo ser lançado no mercado.