Introdução à Estereoquímica

Apresentação em tema: "Introdução à Estereoquímica"— Transcrição da apresentação:

1 Introdução à Estereoquímica
Capítulo 6 Introdução à Estereoquímica slide 1 © 2010 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.

2 Estereoquímica Introdução

3 Estereoquímica Introdução
QUIRALIDADE: imagens especulares não-superponíveis Cristais de quartzo Quiral  do grego, cheir = mão

4 Estereoquímica Introdução
(b) (a) Convolvulus arvensis (b) Lonicera sempervirens (c) Liguus virgineus (d) Bacillus subtilis.

5 Estereoquímica O Polarímetro e a luz polarizada
Luz normal: composta por ondas eletromagnéticas que oscilam em todas as direções. Luz plano-polarizada: oscila em apenas uma direção. É obtida a partir da luz comum - prisma de Nicol.

6 Estereoquímica O Polarímetro e a luz polarizada
Polarímetro: aparelho para medida do desvio da luz polarizada. Moléculas quirais: capacidade de desviar o plano da luz polarizada.  desvio para direita  dextrógira  (+) desvio para esquerda  levógira  (-)

7 Estereoquímica O Polarímetro e a luz polarizada A rotação depende:
- da natureza da amostra; - do comprimento do tubo; - da concentração da amostra; - da temperatura; - do solvente; - da fonte de luz utilizada.

8 Estereoquímica O Polarímetro e a luz polarizada
Rotação específica: rotação causada por uma solução (1 g.cm-3) em tubo de 1 dm, a uma certa temperatura (em C) e comprimento de onda específicos.  = rotação observada (º) l = comprimento do tubo da amostra (dm) c = concentração (g.cm-3) - é propriedade física de isômero opticamente ativo. - D é a rotação específica quando se utiliza a linha D ( = 589,3 nm) do sódio.

9 Estereoquímica A descoberta da quiralidade em moléculas
Em 1848, Louis Pasteur, observou que dois tipos de cristais do ácido tartárico eram depositados em barris de vinho durante a fermentação. (a) (b)

10 Mistura racêmica (racemato):
Estereoquímica A descoberta da quiralidade em moléculas Pasteur observou que uma solução contendo os dois isômeros do tartarato na mesma concentração era opticamente inativa. Mistura racêmica (racemato): - proporções iguais dos enantiômeros - não altera o plano de polarização da luz - usa-se o símbolo ()

11 Estereoquímica Enantiômeros
Le Bel e Van’t Hoff mostraram que em carbono assimétrico tetraédrico os quatro grupos podem arranjar-se em torno dele de duas formas distintas: são imagens especulares, não superponíveis.

12 Estereoquímica Enantiômeros Mesmas propriedades físicas:
- temperatura de fusão - temperatura de ebulição - densidade, - índice de refração, etc. Diferentes propriedades biológicas. Diferentes propriedades ópticas diferente interação com a luz polarizada.

13 Estereoquímica A importância da Quiralidade nas moléculas

14 Estereoquímica A importância da Quiralidade nas moléculas

15 Estereoquímica Estereoisômero com um carbono assimétrico
Configuração absoluta: ordem de arranjo dos grupos em torno do átomo assimétrico Enantiômeros

16 Estereoquímica Representação de enantiômeros Fórmulas em perspectiva
Projeções de Fischer

17 Estereoquímica Projeções de Fischer Carboidratos

18 Estereoquímica Configuração absoluta
Sistema R/S: Regra de Cahn, Ingold e Prelog Etapas para a determinação da configuração R ou S: numerar os átomos (ou grupos) ligados ao carbono assimétrico em ordem de prioridade maior número atômico, maior prioridade (1); 2) escrever a estrutura da molécula, orientando o grupo de menor prioridade (4) para trás;

19 Estereoquímica Configuração absoluta
Sistema R/S: Regra de Cahn, Ingold e Prelog Etapas para a determinação da configuração R ou S: 3) traçar uma seta do grupo de prioridade 1, passando pelo 2 e, então, pelo 3. Sentido horário  R (do latim rectus, direito) Sentido anti-horário  S (do latim sinister, esquerdo)

20 Estereoquímica Configuração absoluta
Sistema R,S a partir de fórmulas de Fischer: 1) Se o grupo de menor prioridade estiver na posição vertical, é só observar o sentido das setas, partindo do grupo 1 até o 3.

21 Estereoquímica Configuração absoluta
Sistema R,S a partir de fórmulas de Fischer: 2) Se o grupo de menor prioridade estiver na horizontal, mantém-se fixa a posição de qualquer um dos grupos (exceto do 4) e trocam-se as posições dos outros.

22 Estereoquímica Configuração absoluta
Sistema R,S a partir de fórmulas de Fischer: Atribuição de prioridades A prioridade dos grupos é dada segundo o número atômico (e número de massa) dos átomos diretamente ligados ao carbono assimétrico.

23 Estereoquímica Configuração absoluta
Sistema R,S a partir de fórmulas de Fischer: Atribuição de prioridades Em caso de empate nos átomos diretamente ligados ao carbono assimétrico, compara-se os átomos ligados a eles, utilizando os mesmos critérios.

24 Estereoquímica Configuração absoluta
Sistema R,S a partir de fórmulas de Fischer: Atribuição de prioridades Grupos com ligações duplas e triplas são “desdobrados” em duas ou três ligações simples.

25 Estereoquímica Configuração absoluta
Sistema R,S a partir de fórmulas de Fischer: Atribuição de prioridades

26 Estereoquímica Configuração absoluta
Não existe correlação entre a configuração R/S e o sentido do desvio da luz polarizada (dextrógiro ou levógiro):

27 Estereoquímica Estereoisômeros com mais de um centro assimétrico
REGRA GERAL: NÚMERO MÁXIMO DE ESTEREOISÔMEROS É 2N, ONDE N = NÚMERO DE CARBONOS ASSIMÉTRICOS.

28 não são imagens especulares
Estereoquímica Estereoisômeros com dois centros assimétricos diferentes I e II, III e IV: Enantiômeros. I e IV, I e III, II e IV, II e III: Diastereoisômeros não são imagens especulares

29 Estereoquímica Estereoisômeros com dois centros assimétricos iguais
VII e VIII: Enantiômeros V e VI: Compostos meso V e VII, V e VIII: Diastereoisômeros

30 Estereoquímica Compostos meso
contêm carbonos assimétricos, mas imagens especulares sobreponíveis : não são enantiômeros; mesmo composto. possui dois ou mais carbonos assimétricos; possui plano de simetria; são opticamente inativos.

31 Estereoquímica Outras designações em estereoquímica
Convenção de Fischer-Rosanoff (designação D-L): carboidratos e aminoácidos D: grupo hidroxila ou amino à direita L: grupo hidroxila ou amino à esquerda

32 Estereoquímica Outras designações em estereoquímica