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Estereoquímica

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    Estereoquímica Estereoquímica Presentation Transcript

    • Prof. Nunes Universidade Federal do Ceará Centro de Ciências Departamento de Química Orgânica e Inorgânica Química Orgânica I Estereoquímica Prof. Dr. José Nunes da Silva Jr. nunes.ufc@gmail.com 1 DQOI - UFC
    • Isomeria : Isômeros Constitucionais Prof. Nunes  Compostos que têm a mesma fórmula molecular mas não são idênticos molecular, são chamados de isômeros os quais se dividem em duas classes isômeros, principais: isômeros constitucionais e estereoisômeros. estereoisômeros. isômeros isômeros constitucionais estereoisômeros isômeros cis/trans Isômeros constitucionais: constitucionais: 2 isômeros que contêm centros quirais DQOI - UFC
    • Isomeria: Estereoisômeros Prof. Nunes  Diferentemente do que ocorre nos isômeros constitucionais nos constitucionais, estereoisomeros, estereoisomeros, os átomos estão conectados da mesma forma forma.  Estereoisômeros (também chamados de isômeros configuracionais) diferemdiferem-se na forma que seus átomos estão arranjados no espaço espaço. isômeros isômeros constitucionais estereoisômeros isômeros cis/trans 3 isômeros que contêm centros quirais DQOI - UFC
    • Isomeria: Estereoisômeros Prof. Nunes  Os estereoisomeros por sua vez, são subdivididos em duas classes estereoisomeros, classes, de acordo com a presença (ou não) de centros quirais não) quirais. isômeros isômeros constitucionais isômeros cis/trans 4 estereoisômeros isômeros que contêm centros quirais DQOI - UFC
    • Quiralidade Prof. Nunes  Um carbono assimétrico é um átomo de carbono que está ligado a 4 grupos diferentes e é normalmente indicado por um asterisco diferentes, asterisco. 5 DQOI - UFC
    • Quiralidade Prof. Nunes  Somente os carbonos com hibridação sp3 são carbonos assimétricos. assimétricos.  Um carbono assimétrico é também conhecido como um centro quiral quiral.  Átomos como nitrogênio e fósforo podem ser quirais quando quirais, estiverem ligados a quatro átomos ou grupos diferentes diferentes.  Um centro quiral portanto, quando abrange tais átomos, pode ser quiral, chamado de forma mais abrangente como um estereocentro estereocentro. 6 DQOI - UFC
    • Estereocentro Prof. Nunes  Um estereocentro (ou centro estereogênico é um átomo em que a estereogênico) troca de dois grupos produz um estereoisômero estereoisômero.  Portanto, carbonos assimétricos (onde a troca de dois grupos produz um enantiômero), e duplas ligações (onde a troca grupos converte um isômero cis em um isômero trans (ou um Z em E). estereocentro estereocentro estereocentro 7 DQOI - UFC
    • Estereocentro Prof. Nunes Identifique todos os centros de quirais de cada um dos compostos seguintes: 8 DQOI - UFC
    • Estereocentro Prof. Nunes Identifique todos os centros de quirais de cada um dos compostos seguintes: 9 DQOI - UFC
    • Isômeros com 1 Centro Quiral Prof. Nunes  Um composto com um carbono assimétrico pode existir como dois estereoisômeros diferentes que podem manter (ou não) uma relação diferentes, objetoobjeto-imagem entre si.  Estereoisômeros com tal característica são chamados de enantiômeros enantiômeros. isômeros isômeros constitucionais estereoisômeros isômeros cis/trans enantiômeros 10 isômeros que contêm centros quirais diastereoisômeros DQOI - UFC
    • Isômeros com 1 Centro Quiral Prof. Nunes  O 2-bromobutano pode existir como enantiômeros enantiômeros. Estereoisômeros - Enantiômeros 11 DQOI - UFC
    • Desenhando Enantiômeros Prof. Nunes  Os enantiômeros são normalmente desenhados utilizando-se fórmulas em perspectiva (cavalete) ou projeções de Fischer cavalete) Fischer.  A fórmulas em perspectiva mostram duas das ligações ao carbono assimétrico no plano do papel (linhas cheias), uma ligação para trás do plano (cunha pontilhada) e uma ligação para a frente do plano (cunha cheia). fórmulas em perspectiva dos enantiômeros do 2-bromobutano 12 DQOI - UFC
    • Projeção de Fischer Prof. Nunes  Uma representação simplificada, chamada de Projeção de Fischer Fischer, mostra o arranjo tridimensional dos grupos ligados ao carbono assimétrico em duas dimensões dimensões.  A projeção de Fischer representa um carbono assimétrico como o ponto de intersecção entre duas linhas perpendiculares:  linhas horizontais: ligações para frente do plano horizontais:  linhas verticais: ligações para trás do plano. verticais: carbono assimétrico 13 DQOI - UFC
    • Projeção de Fischer Prof. Nunes 14 DQOI - UFC
    • Projeção de Fischer Prof. Nunes 15 DQOI - UFC
    • Nomeando Enantiômeros Prof. Nunes  Há a necessidade de um sistema de nomenclatura que indicasse a configuração (arranjo espacial) dos átomos ou grupos ao redor do espacial) carbono assimétrico assimétrico.  As letras R e S são utilizadas para indicar as duas configurações possíveis. possíveis  O sistema R,S foi desenvolvido por Cahn, Ingold e Prelog S Prelog. 16 DQOI - UFC
    • Sugestão de Leitura Prof. Nunes 17 DQOI - UFC
    • Sistema de Nomenclatura R/S Prof. Nunes Vamos primeiro olhar como podemos determinar a configuração de um composto se nós temos um modelo tridimensional do composto. 1) Classifique os grupos (ou átomos) ligados ao carbono assimétrico segundo a ordem de prioridade Os números atômicos dos átomos prioridade. diretamente ligados ao carbono assimétrico determinam as prioridades relativas. Quanto maior o número atômico, maior a prioridade prioridade. maior prioridade 18 menor prioridade DQOI - UFC
    • Sistema de Nomenclatura R/S Prof. Nunes  Se a prioridade não puder atribuída com base nos átomos diretamente ligados ao carbono assimétrico, a próxima camada de átomos deverá ser examinada. (3) (4) (1) * (2) 19 DQOI - UFC
    • Sistema de Nomenclatura R/S Prof. Nunes  Grupos com ligações duplas ou triplas são atribuídas prioridades, como se seus átomos fossem duplicados ou triplicados triplicados. como se ele fosse como se ele fosse é tratado como se se fosse 20 com prioridade maior que DQOI - UFC
    • Sistema de Nomenclatura R/S Prof. Nunes 2) Oriente a molécula para que o grupo (ou átomo), com a prioridade mais baixa (4) seja dirigido para longe de você. Em seguida, desenhe uma seta imaginária partido do grupo (ou átomo) com o prioridade mais alta (1) para o grupo (ou átomo) com a próxima prioridade (2).  Se a setapontos no sentido horário, o carbono assimétrico possui a configuração R (R de rectus, palavra latina que significa "direito").  Se a seta aponta para a esquerda, o carbono assimétrico tem a configuração S (S de sinister, palavra latina que significa "esquerda"). (3) (4) R (1) 21 (2) DQOI - UFC
    • Sistema de Nomenclatura R/S Prof. Nunes  Se você tem problemas para visualizar relações espaciais e não tiver acesso a um modelo molecular, a metodologia abaixo permitirá que você determine a configuração assimétrica de um carbono sem ter de girar mentalmente a molécula molécula. 1) Ranqueie os átomos (ou grupos) segundo suas prioridades. prioridades. 22 DQOI - UFC
    • Sistema de Nomenclatura R/S Prof. Nunes 2) Se o grupo (ou átomo) com a prioridade mais baixa está ligado por uma cunha tracejada desenhe uma seta a partir do grupo (ou átomo), com a tracejada, prioridade mais alta (1) para o grupo (ou átomo) com a segunda maior prioridade (2). Se a seta aponta no sentido horário o composto tem a configuração R, horário, e se aponta para a esquerda o composto tem a configuração S. esquerda, 23 DQOI - UFC
    • Sistema de Nomenclatura R/S Prof. Nunes 2) Se o grupo (ou átomo) com a prioridade mais baixa não está ligado por uma cunha tracejada redesenhe a projeção em perspectiva de modo a tracejada, colocar o grupo de mais baixa prioridade voltado para trás do plano. plano.  Ao fazer a troca de posição entre dois átomos (ou grupos) duas vezes, a configuração do centro quiral não se altera. altera.  Ao fazer a troca de posição entre dois átomos (ou grupos) uma vez, a vez, configuração do centro quiral se altera. altera. 1 troca (S) (R) (R) 2 trocas 24 DQOI - UFC
    • Sistema de Nomenclatura R/S Prof. Nunes Projeção em perspectiva 1 troca qual a configuração? 25 a molécula tem configuração R Portanto, R. ela tinha configuração S antes dos grupos serem trocados. DQOI - UFC
    • Sistema de Nomenclatura R/S Prof. Nunes Projeção de Fischer H para trás - mantém-se a configuração determinada mantém- 26 H para frente - inverte-se a configuração determinada inverteDQOI - UFC
    • Exercitando Prof. Nunes Indique a configuração absoluta dos centros quirais. quirais. (R) (R) (R) (R) 27 DQOI - UFC
    • Exercitando Prof. Nunes Classifique cada par de moléculas como enantiômeros ou idênticas. idênticas. (S) (R) enantiômeros (S) (R) enantiômeros (S) (R) 28 (R) enantiômeros (S) enantiômeros DQOI - UFC
    • Exercitando Prof. Nunes Indique a ordem de prioridade de cada conjunto de substituintes. substituintes. 1 3 2 2 1 4 2 2 29 3 4 3 1 3 4 1 4 DQOI - UFC
    • Isômeros com mais que 1 Carbono Quiral Prof. Nunes  Muitos compostos orgânicos têm mais de um carbono assimétrico. Quanto mais carbonos assimétricos um composto tem, mais estereoisômeros são possíveis para o composto.  Se soubermos quantos carbonos assimétricos tem no composto, podemos calcular o número máximo de estereoisômeros: 2n.  Por exemplo, o ácido 2,3-diidroxibutanóico tem dois carbonos assimétricos. Portanto, ele pode ter até quatro estereoisômeros. estereoisômeros. 30 DQOI - UFC
    • Enantiômeros e Diastereoisômeros Prof. Nunes 31 DQOI - UFC
    • Enantiômeros e Diastereoisômeros Prof. Nunes  Ao escrever as projeções de Fischer das moléculas com dois centros estereogênicos, temos:  Quando a cadeia carbônica está na vertical e seus substituintes estão do mesmo lado da projeção Fischer, a molécula é descrita como o diastereoisômero eritro eritro.  Quando os substituintes estão em lados opostos da Fischer projeção, a molécula é descrito como o diastereoisômero treo treo. 32 DQOI - UFC
    • Enantiômeros e Diastereoisômeros Prof. Nunes  Devido ao fato dos diastereoisômeros não serem imagens especulares um do outro, eles podem ter propriedades físicas e químicas muito diferentes. diferentes.  Por exemplo, o estereoisômero (2R,3R) do 3-amino-2-butanol é um R,3 líquido, mas o diastereoisômero (2R, 3S) é um sólido cristalino cristalino. 33 DQOI - UFC
    • Enantiômeros e Diastereoisômeros Prof. Nunes  O 1-bromo-2-metilciclopentano também tem dois carbonos assimétricos e quatro estereoisômeros. Por ser um composto cíclico, os substituintes podem manter uma relação espacial cis ou trans trans.  Os isômeros cis e trans existem como pares de enantiômeros: 34 DQOI - UFC
    • Enantiômeros e Diastereoisômeros Prof. Nunes  O 1-bromo-3-metilciclobutano não tem nenhum carbono assimétrico assimétrico.  O C-1 tem um bromo e um hidrogênio ligado a ele, mas seus outros dois grupos são idênticos idênticos;  O C-3 tem um grupo metila e um hidrogênio ligado a ele, mas seus dois outros grupos são idênticos idênticos.  Porque o composto não tem nenhum carbono com quatro grupos diferentes ligados a ele, ele tem apenas dois estereoisômeros o estereoisômeros, isômero cis e o isômero trans trans. 35 DQOI - UFC
    • Enantiômeros e Diastereoisômeros Prof. Nunes  O 1-bromo-3-metilcicloexano tem dois carbonos assimétricos assimétricos.  O carbono que é ligado a um hidrogênio e a um bromo também é ligado a dois (-CH2CH(CH3)CH2CH2CH2- e -CH2CH2CH2CH(CH3)CH2-), e por isso é um carbono assimétrico.  O carbono que está ligado a um hidrogênio e a um grupo metila também está ligado a dois diferentes grupos contendo carbono por carbono, isso é também carbono assimétrico assimétrico. carbono assimétrico estes 2 grupos são diferentes 36 carbono assimétrico DQOI - UFC
    • Enantiômeros e Diastereoisômeros Prof. Nunes  Devido ao fato do composto tem dois carbonos assimétricos podem assimétricos, existir quatro estereoisômeros.  Enantiômeros podem ser desenhados para os isômero cis e trans trans. 37 DQOI - UFC
    • Enantiômeros e Diastereoisômeros Prof. Nunes  O 1-bromo-4-metilcicloexano não tem carbonos assimétricos assimétricos.  Portanto, o composto tem apenas um isômero cis e um isômero trans trans. 38 DQOI - UFC
    • Compostos Meso Prof. Nunes  Nos exemplos anteriores, cada composto assimétricos tinha quatro estereoisômeros estereoisômeros. com dois carbonos  No entanto, alguns compostos com dois carbonos assimétricos têm apenas três estereoisômeros Ex: 2,3-dibromobutano estereoisômeros. dibromobutano. 39 DQOI - UFC
    • Compostos Meso Prof. Nunes  O isômero que "falta é a imagem especular de 1, porque 1 e sua imagem falta" no espelho são a mesma molécula. molécula. 40 DQOI - UFC
    • Compostos Meso Prof. Nunes  O estereoisômero 1 é chamado um composto meso Embora possua meso. carbonos assimétricos, é uma molécula aquiral porque é sobreponível sobre sua imagem especular. especular.  Quando a luz polarizada atravessa de uma solução de um composto meso meso, o plano de polarização não é girado girado.  Um composto meso pode ser reconhecido pelo fato de que ele tem dois ou mais carbonos assimétricos e um plano de simetria simetria. plano de simetria estreoisômero 1 1 compostos meso 41 DQOI - UFC
    • Compostos Meso Prof. Nunes  É fácil reconhecer quando um composto com dois carbonos assimétricos têm um estereoisômero que é um composto meso. meso.  Ele possui os dois carbonos assimétricos com quatro átomos ou grupos idênticos ligados a cada um dos carbonos assimétricos assimétricos. composto meso composto meso 42 par de enantiômeros par de enantiômeros DQOI - UFC
    • Compostos Meso Prof. Nunes  No caso de compostos cíclicos o isômero cis será o composto meso e cíclicos, o isômero trans vai existir como enantiômeros enantiômeros. cis-1,3-dibromociclopentano composto meso cis-1,2-dibromocicloexano composto meso 43 trans-1,3-dibromociclopentano par de enantiômeros trans-1,2-dibromocicloexano par de enantiômeros DQOI - UFC
    • Compostos Meso Prof. Nunes cis-1,2-dibromocicloexano meso nenhum plano de simetria plano de simetria conformação cadeira 44 conformação barco DQOI - UFC
    • Propriedades dos Estereoisômeros Prof. Nunes Propriedades Físicas Químicas Ópticas Biológicas enantiômeros = ≠ = ≠ iguais, com sinais opostos variadas ≠ variadas diastereoisômeros 45 DQOI - UFC
    • Propriedades Fisiológicas de Estereoisômeros Prof. Nunes  Um receptor é uma proteína que se liga a uma molécula particular.  Devido ao fato do receptor ser quiral um quiral, enantiômero se ligará melhor que o outro outro.  Em 1894, propôs o modelo chave-fechadura para a interação fármaco-receptor. Emil Fisher efeito biológico sem efeito 46 DQOI - UFC
    • Propriedades Fisiológicas de Estereoisômeros Prof. Nunes  Um receptor é uma proteína que se liga a uma molécula particular.  Devido ao fato do receptor ser quiral um enantiômero se ligará melhor quiral, que o outro outro. enantiômero R sítio ligante do receptor 47 enantiômero S sítio ligante do receptor DQOI - UFC
    • Propriedades Fisiológicas de Estereoisômeros Prof. Nunes  Devido ao fato do receptor ser quiral, um enantiômero se ligará melhor que o outro outro. H OH H3C H N+ H sítio aniônico OH * H H X N+ H OH área plana não ocorre interação (+)-Efedrina – menos ativa 48 H3C sítio aniônico OH * OH X OH área plana ocorre interação (-)-Efedrina – mais ativa DQOI - UFC
    • Propriedades Fisiológicas de Enantiômeros Prof. Nunes  Propriedades fisiológicas diferentes podem ser associadas a cada enantiômero.  Receptores localizados no exterior do células nervosas no nariz, por exemplo, são capazes de perceber e diferenciar o estimado 10.000 odores a que estão expostos. (R)-(-)-carvona é encontrado no óleo de hortelã e (R) hortelã, (S) (+)(S)-(+)-carvona é o principal constituinte do óleo de semente de cominho. cominho 49 DQOI - UFC
    • Propriedades Fisiológicas de Enantiômeros Prof. Nunes  Propriedades fisiológicas diferentes 50 DQOI - UFC
    • Propriedades Fisiológicas de Enantiômeros Prof. Nunes  Propriedades fisiológicas diferentes (4R)-(+)-Limoneno Odor de laranja 51 (4S)-(-)-Limoneno odor de limão DQOI - UFC
    • Propriedades Fisiológicas de Enantiômeros Prof. Nunes  Talidomida administrada, nos anos 60, como racemato para o tratamento de enjôo matutino de grávidas nos Estados Unidos. O N O N ativo O O menos ativo H distômero eutômero O O N O N O N N O O H O O H (R)-Talidomida sedativo 52 (S)-Talidomida mutagênico DQOI - UFC
    • Drogas Quirais Prof. Nunes 53 DQOI - UFC
    • Drogas Quirais Prof. Nunes A administração de uma mistura racêmica pode levar a três situações diferentes:  O distômero não apresenta nenhum efeito colateral mais sério;  O distômero exibe um efeito colateral indesejável;  Ambos os isômeros apresentam valor terapêutico independente. 54 DQOI - UFC
    • Drogas Quirais Prof. Nunes  O distômero não apresenta nenhum efeito colateral mais sério. O O N N OH N H S N (S)-Propanolol O N OH H (S)-Timolol O O N OH H (S)-Metaprolol Os enantiômeros R são inativos e não apresenta efeito colateral. 55 DQOI - UFC
    • Drogas Quirais Prof. Nunes  O distômero exibe um efeito colateral indesejável indesejável; COOH COOH HS HS NH2 NH2 (R)-Penicilamina (S)-Penicilamina anti-artrite mutagênico OH HO H H N N N N H H HO OH (R,R)-Etambutol tuberculóstico 56 (S,S)-Etambutol causa cegueira DQOI - UFC
    • Drogas Quirais Prof. Nunes  Ambos os isômeros apresentam valor terapêutico independente independente. N O R N O S S O R O Darvon Novrad analgésico anti-tussígeno H3C H H N N CH3 R S Cl O Cl O (S)-Ketamina anestésico 57 (R)-Ketamina alucinógeno DQOI - UFC
    • Drogas Quirais Prof. Nunes 58 DQOI - UFC
    • Drogas Quirais Prof. Nunes 59 DQOI - UFC
    • Drogas Quirais Prof. Nunes 60 DQOI - UFC
    • Drogas Quirais Prof. Nunes 61 DQOI - UFC
    • Drogas Quirais Prof. Nunes 62 DQOI - UFC
    • Indústria Farmacêutica Prof. Nunes  A relevância do tema quiralidade e atividade biológica é confirmada na análise da evolução do licenciamento de enantiômeros. Agranat, I.; Carner, H.; Caldwell, J. Putting Chirality to work: The strategy of chiral switches, 63 Nature Rev. Drugs Discovery 2002, 1, 753-768. DQOI - UFC
    • Mercado Mundial Prof. Nunes  Percentuais dos tipos de fármacos comercializados no mundo.  US$ 48 bilhões racemato enantiômero puro 25,4% 10% 64,6% aquiral Fonte: Chem. Eng. News 2004, 82(24), 47-62. 64 DQOI - UFC
    • Atividade Ótica Prof. Nunes  Enantiômeros compartilham muitas de suas propriedades. Têm os os:  mesmos pontos de ebulição.  mesmos pontos de fusão.  mesmas solubilidades.  Na verdade, todas as propriedades físicas dos enantiômeros são iguais, iguais exceto aquelas que derivam da forma como os grupos ligados ao carbono assimétrico estão dispostos no espaço.  Uma das propriedades que dos enantiômeros que diferem é a forma como que eles interagem com a luz polarizada polarizada.  O que é a luz polarizada polarizada? 65 DQOI - UFC
    • Luz Polarizada Prof. Nunes  A luz normal consiste em todas as direções direções. de ondas eletromagnéticas que oscilam  O plano-polarizada de luz (ou simplesmente luz polarizada ao contrário, polarizada), oscila apenas em um único plano através do caminho de propagação.  A luz polarizada é produzida pela passagem de luz normal através de um polarizador como uma lente polarizada ou um Prisma Nicol. polarizador, ondas da luz oscilam em todas as direções ondas da luz oscilam em um único plano direção de propagação da luz 66 Fonte de luz Luz normal Polarizador Luz polarizada DQOI - UFC
    • Luz Polarizada Prof. Nunes Em 1815, o físico Jean-Baptiste Biot descobriu que certas Jeansubstâncias orgânicas naturais tais como a cânfora e o naturais, óleo de terebintina eram capazes de girar o plano da luz polarizada. polarizada Ele observou que alguns compostos giravam o plano de polarização no sentido horário e outros no sentido antihorário, enquanto alguns não giravam o plano de polarização. polarização (1774 -1862) 67 DQOI - UFC
    • Polarímetro Virtual Prof. Nunes http://www.quimica.ufc.br/polarimetro 68 DQOI - UFC
    • Luz Polarizada Prof. Nunes  Jean-Baptiste Biot previu que a capacidade de girar o Jeanplano de polarização era atribuída a alguma assimetria nas moléculas.  Jacobus Hendricus Van't Hoff e Joseph Achille Le Bel depois determinaram que a assimetria molecular estava associada aos compostos que apresentavam um ou mais carbonos assimétricos assimétricos. (1852-1911) 69 (1774 -1862) (1847-1930) DQOI - UFC
    • Atividade Ótica – Compostos Aquirais Prof. Nunes  Um composto aquiral não gira o plano de polarização. É opticamente inativo. inativo  Quando a luz polarizada passa através de uma solução de moléculas aquiral, aquiral a luz emerge a partir da solução com o seu plano de polarização inalterada. inalterada 70 DQOI - UFC
    • Atividade Ótica – Compostos Quirais Prof. Nunes  Quando a luz polarizada passa através de uma solução de um composto quiral, quiral o luz emerge com o seu plano de polarização alterado alterado.  Assim, um composto quiral gira o plano de polarização polarização.  Trata-se de um composto opticamente inativo inativo. 71 DQOI - UFC
    • Atividade Ótica – Compostos Quirais Prof. Nunes  Um composto quiral (oticamente ativo) irá girar o plano de polarização no sentido horário ou anti-horário anti-horário.  Se um enantiômero gira o plano de polarização no sentido horário horário, sua imagem no espelho irá girar o plano de polarização exatamente na mesma magnitude (em graus) no sentido anti-horário anti-horário. 72 DQOI - UFC
    • Atividade Ótica – Compostos Quirais Prof. Nunes  Se um composto opticamente ativo gira o plano de polarização no sentido horário, horário é chamado dextrógiro indicado pelo sinal (+) dextrógiro, (+). (R)-(+)(R)-(+)-2-butanol  Se um composto opticamente ativo gira o plano de polarização antiantihorário, horário é chamado de levógiro indicado pelo (-). levógiro, (S)(S)-(-)-ácido málico  Às vezes, as letras minúsculas d e l são usadas ​em vez de (+) e (-). 73 DQOI - UFC
    • Atividade Ótica – Compostos Quirais Prof. Nunes  Não confunda (+) e (-) com R e S.  Os símbolos (+) e (-) indicam a direçãoem que um composto opticamente ativo gira o plano de polarização.  Enquanto que R e S indicam a disposição dos grupos sobre um carbono assimétrico assimétrico.  Alguns compostos com a configuração de R são (-) e alguns S são (+). (+). 74 DQOI - UFC
    • Rotação Ótica Prof. Nunes  O grau em que um composto opticamente ativo gira o plano de polarização pode ser medida com um instrumento chamado polarímetro polarímetro.  O grau em que o analisador é girado pode ser lido e representa a diferença entre uma amostra opticamente inativa e uma amostra opticamente ativa.  Isso é chamado de rotação observada (a) e é medida em graus. 75 DQOI - UFC
    • Rotação Ótica Prof. Nunes  A rotação observada (a) é proporcional à concentração da substância opticamente ativa (c) e ao comprimento da cela (l) onde a solução foi (l), inserida para a realização da análise. a proporcional à c.l a = [a]D c.l logo Unidades C (g/mL) L (dm) 76 rotação específica DQOI - UFC
    • Exercitando Prof. Nunes  A rotação observada de 2,0 g de um composto em 50 mL de solução em um tubo de polarímetro de 50 centímetros de comprimento +13,4o. Qual é a a rotação específica do composto? [a]D = a c.l [a]D = 13,4 0,04 . 5 [a]D = 13,4 0,04 . 5 [a]D = 67º.mL.g-1.dm-1 77 DQOI - UFC
    • Misturas de Enantiômeros Prof. Nunes  Quando sintetizamos um composto quiral com apenas um centro quiral (por exemplo), podemos obtê-lo como um único enantiômero (R ou S) ou como uma mistura de enantiômeros (R + S).  Quado a síntese levou à formação de um único enantiômero dizemos enantiômero, que a reação foi estereoespecífica e o produto é enantiometicamente puro estereoespecífica, puro.  Quado a síntese levou à formação de uma mistura de enantiômeros enantiômeros, podemos ter duas situações.  Quantidades iguais dos 2 enantiômeros [R] = [S] mistura racêmica [S]: ou racemato: racemato:  Quantidades diferentes dos 2 enantiômeros [R] ≠ [S] excesso [S]: enantiomérico: enantiomérico:  [R] > [S] excesso enantiomérico de R [S]:  [S] > [R] excesso enantiomérico de S [R]: 78 DQOI - UFC
    • Pureza Ótica Prof. Nunes  Podemos determinar se uma amostra é constituída de um único enantiômero ou uma mistura de enantiômeros através da medida de sua rotação específica [a]D. rotação específica [a]D [a] + 5,75 5,75 > [a]D > 0 100 0,00 50 e.e. de R %R 5,75 < [a]D < 0 0 e.e. de S %S - 5,75 %R %S 0 100 S.E.P. 79 50 racemato S.E.P. DQOI - UFC
    • Pureza Ótica Prof. Nunes  A partir da rotação específica [a]D podemos calcular a pureza ótica (p.o.) (p. de uma mistura. p.o. = [a]D observada [a]D do enantiômero puro  Por exemplo: se uma amostra de 2-bromobutano tem uma rotação exemplo: específica de 2,3º, sua pureza ótica é de 0,40. Em outras palavras, é 40% 40% opticamente pura - 40% da mistura consiste de um excesso de um 40% único enantiômero enantiômero. p .o. = % R + %S =100 % R - %S = e.e (40%) 40% 80 2,3 5,75 = 0,4 ou 40% 40% 2 %R = 140 %R = 140 = 70% 70% 2 logo.... logo.... %S = 30% 30% DQOI - UFC
    • Exercício Prof. Nunes O Naproxeno uma droga anti-inflamatória não-esteroidal, é o ingrediente Naproxeno, ativo no Aleve O Naproxeno tem uma rotação específica de +66o, em Aleve. clorofórmio. Uma preparação comercial resultou em uma mistura que é de 97% opticamente pura. a) O que se pode dizer da pureza enatiomérica do composto preparado? b) Qual o percentual de cada enantiômero obtido a partir da preparação comercial? 81 DQOI - UFC
    • Exercício Prof. Nunes  A solução preparada pela mistura de 10 mL de uma solução 0,10 M do enantiômero R e 30 mL de uma solução 0,10 M do enantiômero S apresentou uma rotação específica de + 4,8º.  Qual é a rotação específica de cada um dos enantiômeros? 82 DQOI - UFC
    • Mercado Mundial Prof. Nunes  Em nenhuma parte, a importância da quiralidade é mais importante que nas vendas de drogas cardiovasculares.  Os 4 primeiros são vendidos como simples enantiômeros.  O último é vendido como um racemato. 83 DQOI - UFC
    • Mercado dos Fármacos Prof. Nunes H OH OH N N Cl O OH O OH H N N Cl 84 Cl DQOI - UFC
    • Drogas Quirais Prof. Nunes Sugestão de leitura: Super remédios para quem? quem? Revista Época Edição 363 - 20/04/2005 http://revistaepoca.globo.com/Revista/Epoca/0,,EDG69991-6014-363,00.html 85 DQOI - UFC
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