Aula 04 - Conformações e estereoquímica

5/14/2018 Aula 04 - Conformações e estereoquímica - slidepdf.com

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Conformações eEstereoquímica

Química orgânica I

Prof. Fernando Dutra



• Conformações: diferentes arranjos espaciais

dos átomos resultantes da rotação em torno

de uma ligação simples C−C

• Confôrmero: uma determinada conformação

específica

• Existem os confôrmeros anti (oposto) e

eclipsado



ProjeçãoConformação

oposta (Anti)

Conformação

eclipsada

Em perpectiva C C

H H

HH

H HC C

H

H

H

H

HH

Em cavalete

De Newman

H

H

HHH

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

HH

H



Rotação ao redor da ligação

C−C



Confôrmero eclipsado

Confôrmero oposto

Grau de rotação

Conformações do etano:

Perceba que a tensão torcional faz com que os

confôrmeros opostos sejam os mais estáveis em relação

aos confôrmeros eclipsados



Para o butano, os confôrmeros Gauche são menos

estáveis que os confôrmeros anti pois existe tensão

estérica

Gauche

B

Gauche

F

eclipsada

c

eclipsada

E

eclipsada

A

Anti

D



Cicloalcanos

Sobreposição

boa (A)

Sobreposição

pobre (B)

• A sobreposição dos orbitais sp3 em uma

ligação normal (A) e sobreposição dos orbitais

sp3 no ciclopropano (B). Exemplo de tensão no

anel.



Conformação cadeira do ciclo-hexano

O arranjo espacial em conformação cadeira do

ciclo-hexano faz com que não haja tensão de

anel tornando-o mais estável



Oscilação do ciclo-hexano

Este carbono

para baixo

para cima

Posição

equatorial

Posição

axial



Conformações do ciclo-hexano

meia cadeira meia cadeira

Barco

cadeira cadeira

Barco

torcido

Barco

torcido



Conformação do metil-ciclo-

hexano

Grupo metil naPosição equatorial

Grupo metil na

Posição axial

Confôrmero mais

estávelConfôrmero menos

estável



CH3 está anti ao C3 CH3 está anti ao C5

Grupo metila equatorial

CH3 está gauche ao C3 CH3 está gauche ao C5

H

CH3

H

CH3

Grupo metila axial



Interações 1,3 diaxiais

Efeito estérico

Interações 1,3 diaxiaisModelo bolas e varetas



H H

oscila ão

cis -1,4-Dimetil-ciclo-hexano

CH3

CH3 cis-1,4-dimetil-ciclo-hexano

H3C

CH3



trans -1,4-Dimetil-ciclo-hexano

H

CH3H3C

CH3

H

CH

oscilação

trans-1,4- met -c c o- exano



Isômeros• Isômeros: mesma fórmula molecular porém não são

idênticos



Isômeros Quirais• Isômeros quirais: possuem carbonos assimétricos

Carbono assimétrico estáligado a quatro grupos

substituintes diferentes



Molécula aquiral: não possui C assimétrico ou suas

imagens especulares são sobreponíveis

Isômeros com um carbono

assimétrico

Molécula Quiral: possui C assimétrico ou suasimagens especulares não são sobreponíveis



Isômeros com um carbono

assimétrico

Enantiômeros são moléculas com imagem especular não

sobreponíveis



Nomeando enantiômeros

Atribua prioridades aos átomos ligados ao

carbono assimétrico



Oriente o grupo de menor prioridade

para o lado oposto a você

Ordem de

prioridade

Sentido horário = enantiômero R (rectus)

Sentido anti-horário = enantiômero S (sinister)



Fórmula em perspectiva

1

23

4

1. Atribua prioridades aos átomos ligados ao carbonoassimétrico

2. Se o grupo de menor prioridade estiver para trás,proceda no sentido do grupo de maior prioridade

para o de menor prioridade



3. Se necessário, troque o átomo de menor prioridade de

forma que ele fique em uma ligação tracejada

Note que neste caso, se acharmos a configuração R, amolécula original terá configuração S



4. Faça a avaliação da ordem de prioridade, ultrapassando

o grupo 4, mas não o grupo 3



A nomenclatura R e S: fórmula

em perspectiva



Projeção de Fischer

1. Atribua prioridades aos átomos ligados ao carbono assimétrico

e desenhe uma seta ligando o grupo de maior prioridade com

o de menor prioridade

Cl

CH2CH2CH3CH3CH2 (R)-3-clorohexano

H

2. Se o grupo de menor prioridade estiver na horizontal, a

configuração é oposta à direção da seta

CH3

CH2CH3

OHH (S)-2-butanol



3. A seta pode ir do grupo 1 para o grupo 2, passando pelo grupo

4, mas não pelo grupo 3

CO2H

OH

CH3H (S)-ácido láctico

A projeção de Fischer só pode ser girada 180 ° no plano do

papel para verificar se as moléculas são identicas





Isômeros com 2 carbonos quirais

• São possíveis até 2n estereoisômeros

Enantiômeros eritro Enantiômeros treo

diastereoisômeros



Aspectos biológicos e

farmacêuticos• Enzimas e receptores são quirais

– Ligam-se à enantiômeros específicos

Enantiômero R Enantiômero S

Sítio de ligação do receptor







Atividade ótica

fonte Luz

Polarizador

Luz

Amostra com

substância quiral

Luz

po ar za a -

Substâncias dextrorrotatórias: (+) sentido horário

Substância levorrotatórias: (-) sentido anti-horário



Atividade óticaAtividade óticaAtividade óticaAtividade óticaAtividade óticaAtividade óticaAtividade óticaAtividade ótica

Onde: T – temperatura

D –λ

linha D do sódioα – angulo observado

l – comprimento do amostrador

c – concentração em g/mL

Uma mistura de porções iguais de enantiômeros é

chamada de mistura racêmica ou racemato

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