ISOMERIAISMEROS: substncias que possuem a mesma frmula molecular com estruturas distintas. Rearranjo diferente dos tomos pode gerar diferentes compostos contendo a mesma frmula molecular. Pode-se fazer analogia com a permutao de letras em uma palavra: ROMA

Prof. Fbio Vandresen

ISOMERIAISMEROS CONSTITUIO ESTEREOISMEROS ISMEROS DE CONSTITUIO: diferem na maneira como seus tomos esto conectados (tomos esto conectados de maneira diferente).C2H6O

C3H6O

ISOMERIAExerccio Mostrar estruturas para compostos tenham a frmula molecular C3H8O. diferentes que

ISOMERIAESTEREOISMEROS (Ismeros Configuracionais) Diferem na forma como seus tomos esto organizados espacialmente. Estereoismeros de substncias diferentes no se interconvertem facilmente. ESTEREOISMEROS CIS-TRANS e E/Z

ISMEROS COM CENTROS QUIRAIS

ISOMERIAISMEROS CIS-TRANS ismeros geomtricos Resultam da rotao limitada causada tanto por uma dupla ligao ou por estruturas cclicas. Para existir ismeros cis-trans: - os carbonos da dupla deve conter um grupo diferente de hidrognio ligado cada carbono da dupla ligao; - 2 carbonos do composto cclico devem conter 2 substituintes (grupos) diferentes de hidrognio.

ISOMERIAISMEROS CIS-TRANS compostos com dupla ligao 2-penteno H3C-CH=CH-CH2-CH3

1 5 3 1 2 3 2 4 4 5

Ismero CIS quando os hidrognios esto no mesmo lado da ligao dupla; Ismero TRANS quando os hidrognios esto em lados opostos ligao dupla.

ISOMERIAISMEROS CIS-TRANS compostos cclicos

Ismero CIS quando os hidrognios esto no mesmo lado do anel; Ismero TRANS quando os hidrognios esto em lados opostos no anel.

ISOMERIAISMEROS CIS-TRANS propriedades fsicasIsmeros cis-trans apresentam propriedades fsicas distintas (diferentes pontos de ebulio e momento de dipolo). Podem ser separados quando encontrados em mistura.

POLAR

APOLAR

ISOMERIAISMEROS E/ZDiferenciao entre alcenos tri ou tetrassubstitudos. 1-bromo-2-cloropropeno BrCH=CClCH3

Pela nomenclatura E,Z atribui-se prioridades aos grupos ligados a cada um dos carbonos sp2. GRUPOS DE MAIOR PRIORIDADE NO MESMO LADO Z GRUPO DE MAIOR PRIORIDADE EM LADOS OPOSTOS - E

ISOMERIAISMEROS E/ZMAIOR PRIORIDADE: levar em considerao o nmero atmico do elemento ligado diretamente ao carbono sp2.

ISMERO Z Z-1-bromo-2-cloropropeno

ISMERO E E-1-bromo-2-cloropropeno

ISOMERIAExerccio: 1 - Desenhar os ismeros cis e trans para o 2-metil-3hepteno. 2 Designar se o configurao E ou Z. seguinte composto apresenta

ISOMERIACOMPOSTOS COM CENTRO QUIRALQUIRALIDADE: compostos que possuem imagem especular que no se sobrepem molcula original molculas quirais.Quiral Aquiral

ISOMERIACOMPOSTOS COM CENTRO QUIRAL MOLCULA QUIRAL: possui imagem no sobreponvel. MOLCULA AQUIRAL: possui imagem sobreponvel. DETERMINAO DO ESTEREOCENTRO (CARBONO ASSIMTRICO) Carbono assimtrico o carbono que est ligado quatro (4) grupos diferentes. Ele marcado por um asterisco (*).

ISOMERIACOMPOSTOS COM CENTRO QUIRAL

Os nicos carbonos que podem ser assimtricos so carbonos hibridizados em sp3 (tetradricos). Carbonos sp2 e sp no podem ser assimtricos porque no possuem 4 grupos ligados eles. O carbono assimtrico CENTRO QUIRAL. tambm conhecido como

ISOMERIACOMPOSTOS COM CENTRO QUIRAL Compostos com 1 carbono assimtrico podem existir como dois diferentes estereoismeros (analogos mo direita e esquerda). Os dois ismeros so imagens especulares um do outro no sobreponveis. As molculas so diferentes.

Compostos que imagens especulares do outro sobreponveis ENANTIMEROS.

so um no so

ISOMERIANOMENCLATURA DE ENANTIMEROS (SISTEMA R, S) No caso do 2-bromobutano, temos dois enantimeros distintos que devem ser diferenciados atravs de um sistema de nomenclatura que indique a configurao (arranjo) dos tomos ou grupos ligados ao carbono assimtrico. SISTEMA R,S criado por Cahn, Ingold, Prelog. CONFIGURAO R rectus direita CONFIGURAO S sinister - esquerda

ISOMERIANOMENCLATURA DE ENANTIMEROS (SISTEMA R, S) DETERMINAO R,S 1. Classificar os grupos (ou tomos) ligados ao carbono assimtrico em ordem crescente de prioridade (ordem crescente de nmero atmico). Quanto maior o nmero atmico, maior a prioridade. 2. Orientar a molcula de modo que o grupo de menor prioridade fique atrs do plano (o mais longe de voc).

ISOMERIANOMENCLATURA DE ENANTIMEROS (SISTEMA R, S) DETERMINAO R,S 3. Em seguida, desenhar uma seta imaginria do grupo ou tomo de maior prioridade (1) para o grupo com a prxima prioridade (2). O grupo de menor prioridade (4) excludo. SETA APONTAR NO SENTIDO HORRIO R SETA APONTAR NO SENTIDO ANTI-HORRIO - S

ISOMERIANOMENCLATURA DE ENANTIMEROS (SISTEMA R, S) Considerar os dois enantimeros do 2-bromobutano

1. Classificando os grupos ligados ao C* em ordem crescente de prioridade

ISOMERIANOMENCLATURA DE ENANTIMEROS (SISTEMA R, S) 2. Considerando que o grupo de menor prioridade est ligado com uma cunha tracejada, desenhar a seta do grupo de maior prioridade (1) para o grupo de prioridade seguinte (2).

Sentido antihorrio

Sentido horrio

ISOMERIANOMENCLATURA DE ENANTIMEROS (SISTEMA R, S) Exerccio Determinar qual(is) molcula(s) tem(o) carbono assimtrico. Para estas molculas, apresente os enantiemeros R e S. a) 2-bromo-2-pentanol c) b)

ISOMERIA NOMENCLATURA DE ENANTIMEROS (SISTEMA R, S)O seguinte par de estruturas, representam um par de enantimeros ou duas molculas do mesmo composto em diferentes orientaes??? Cl CH 1-BROMO-1-CLOROETANO3

H 3C

Br H

H Cl

Br

A

B

ISOMERIA NOMENCLATURA DE ENANTIMEROS (SISTEMA R, S)Com auxlio de um modelo, determine se os seguintes enantimeros so R ou S.CH2 CH 3 CH3 CH2 Br

A)H 2C=HC Cl

CH 3

B)H Cl

F

C)H

OH CH3

ISOMERIANOMENCLATURA DE ENANTIMEROS (SISTEMA R, S) Enantimeros apresentam as mesmas propriedades fsicas (ponto de fuso, ebulio, densidade, solubilidade). Uma das propriedades que os enantimeros no compartilham a maneira como interagem com a luz plano-polarizada (luz que apresenta-se orientada numa nica direo); Obtida em polarmetro.

ISOMERIAQuando a luz plano polarizada passa pela amostra que contm uma molcula quiral, esta pode apresentar o desvio da luz para: direita (molcula dextrorrotatria) (+) ou para esquerda (molcula levorrotatria) (-) Quando isso ocorre, opticamente ativa. a molcula chamada de(-) (+)

Se a substncia for uma molcula aquiral, o plano da luz polarizada permanecer inalterado. A substncia opticamente inativa.

ISOMERIANo existe nenhuma correlao associada entre a designao (R) e (S) e o sentido da rotao da luz plano polarizada. Um ismero (R) pode apresentar-se dextrorrotatrio (+) ou levorrotatrio (-). O mesmo acontece com o enantimero (S) como

ISOMERIAMISTURA RACMICA

Mistura de pores iguais de enantimeros (R) e (S). Essas misturas no giram o plano da luz polarizada pois cada molcula que gira o plano da luz polarizada em uma direo, ter uma outra molcula que gira o plano da luz na direo contrria. Uma mistura racmica opticamente inativa. Representada por ()

ISOMERIACONFIGURAO RELATIVA E ABSOLUTA CONFIGURAO ABSOLUTA: relacionada com o arranjo real dos grupos em uma molcula. (Experimentalmente determina-se por difrao de Raios-X.) CONFIGURAO RELATIVA: relao entre as configuraes entre duas molcula quirais (Composto com estereoqumica definida) UTILIZAO NA BIOQUMICA padro gliceraldedo

(R)-gliceraldedo equivalente ao D-gliceraldedo (S)-gliceraldedo equivalente ao L-gliceraldedo

ISOMERIAISMEROS COM MAIS DE UM CARBONO ASSIMTRICO Quanto mais carbonos assimtricos uma molcula tiver, mais estereoismeros sero possveis para a substncia. Determinando o nmero de carbonos assimtricos, pode-se calcular o nmero de estereoismeros que uma substncia pode ter:

2n

onde n o nmero de carbonos assimtricos

ISOMERIAISMEROS COM MAIS DE UM CARBONO ASSIMTRICO 3-cloro-2-butanol Possui 2 carbonos assimtricos: 22 = 4 estereoismeros

ISOMERIAISMEROS COM MAIS DE UM CARBONO ASSIMTRICO 3-cloro-2-butanol - Projeo de Fisher (comum para mostrar as trs dimenses em molculas quirais acclicas como carboidratos) Representa um carbono assimtrico no ponto de interseco de duas linhas perpendiculares (linhas horizontais representam as ligaes que se projetam para fora do plano e as linhas verticais representam as ligaes que se estendem para trs do plano do observador).

ISOMERIAISMEROS COM MAIS DE UM CARBONO ASSIMTRICO 3-cloro-2-butanol - Projeo de Fisher

1 e 2 so imagens especulares no sobreponveis ENANTIMEROS 3 e 4 so imagens especulares no sobreponveis ENANTIMEROS 1 e 3, 1 e 4, 2 e 3 , 2 e 4 no so idnticos nem so imagens especulares - DIASTEROISMEROS

ISOMERIAISMEROS COM MAIS DE UM CARBONO ASSIMTRICODIASTEROISMEROS: so estereoismeros que no so imagem especular um do outro. DESIGNANDO R,S para compostos com 2 ou mais carbonos assimtricos utilizando Projeo de Fisher.

Para o ismero 1

(2S,3R)-3-bromo-2butanol

ISOMERIAISMEROS COM MAIS DE UM CARBONO ASSIMTRICO EXERCCIO Utilizando a Projeo de Fisher, apresente a estrutura para o (2S,3R)-2-cloro-3-pentanol.

ISOMERIAIMPORTNCIA BIOLGICA DA QUIRALIDADE

Se uma molcula tiver a lateralidade errada com relao ao stio biolgico de ao, a resposta fisiolgica natural (impulso neural, catlise de reao) no ocorrer.

ISOMERIAIMPORTNCIA BIOLGICA DA QUIRALIDADECOMO A QUIRALIDADE PODE AFETAR OS SERES HUMANOS.

1. Limoneno. A forma enantiomrica R o principal responsvel pelo odor de laranja, no entanto, seu enantimero S o responsvel pelo odor de limo. 2. Talidomida. (isomero R possui ao farmacolgica e o ismero S teratognico).

ISOMERIAIMPORTNCIA BIOLGICA DA QUIRALIDADE3. Metildopa (anti-hipertensivo) sua ao farmacolgica devida exclusivamente ao ismero S. 4. Ibuprofeno (anti-inflamatrio) apenas o ismero S tem ao farmacolgica.

metildopa

ibuprofeno