8 aula estereoquimica parte 2
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Moléculas com Mais de um Estereocentro
Um composto com n estereocentros pode ter até 2n
estereoisômeros.
Quantos estereoisômeros são possíveis para o 2-bromo-3-clorobutano?
Combinações possíveis: RR, RS, SR e SS:
Determinação da Configuração Absoluta de Moléculas com
dois Estereocentros
i) Tratar cada estereocentro separadamente.
ii) O grupo contendo o outro estereocentro é considerado como um
substituinte.
Exemplo:
Isômeros cis e trans em Compostos Cíclicos
3.6. Compostos Meso
Dois estereocentros com substituintes idênticos podem ter apenas três
estereoisômeros (um composto meso e um par de enantiômeros). Exemplo:
Um composto que contém dois estereocentros mas é sobreponível à
sua imagem especular é chamado de composto meso.
Compostos Meso
Em um composto meso existe um plano de simetria:
Compostos Meso
Compostos meso podem ocorrer em moléculas com mais de dois
estereocentros.
Exemplos:
Compostos Meso
Podemos ter também compostos meso em sistemas cíclicos.
Exemplos:
3.7. Estereoquímica em Reações Químicas
i) Bromação do
Butano
Um material de partida
oticamente inativo produz
produtos oticamente inativos.
Ou
A formação de um
composto quiral a partir de
reagentes aquirais fornece um
racemato.
CH3
HH
H CH3
CH3
HH
H3C H
Radical sec-
butila:
Estereoquímica em Reações Químicas
ii) Cloração do (S)-2-Bromobutano
a) Cloração em C1 e C4:
O estereocentro não é modificado durante a reação. Assim, os
produtos formados são oticamente ativos.
b) Cloração em C2:
O intermediário da reação é um radical aquiral. Com isso, o
composto oticamente ativo leva a um produto oticamente inativo.
Estereoquímica em Reações Químicas
c) Cloração em C3:
Estereoquímica
em Reações
Químicas
Estereosseletividade:
Uma reação que fornece predominantemente um dos possíveis
produtos estereoisoméricos é considerada como estereosseletiva.
Uma reação estereosseletiva pode ser enantiosseletiva ou
diastereosseletiva.
Na natureza, a maioria das reações é estereosseletiva. A
influência quiral vem das enzimas.
Estereoquímica em Reações Químicas
Estereoquímica em Reações Químicas
É possível estabelecer uma relação entre a configuração absoluta
de compostos oticamente ativos pela conversão de um deles em
outro, utilizando reações onde não ocorre a quebra de uma ligação do
centro quiral.
Exemplo 1:
Exemplo 2:
3.7. Quiralidade no Mundo Biológico
Problemas relacionados com o uso de drogas quirais na forma racêmica:
i) Em muitos casos, um dos enantiômeros de uma droga pode bloquear o
sítio receptor, diminuindo a atividade do outro enantiômero.
ii) Uma dos enantiômeros pode ter uma atividade biológica
completamente diferente. Exemplos:
Ibuprofen (Advil, Motrin, Nuprin): vendido na forma racêmica.
Isômero (S): anti-inflamatório, analgésico.
Isômero (R): não tem ação.
Talidomida: usado na forma racêmica para aliviar a náusea matinal
em mulheres grávidas. Resultado: cerca de 12000 crianças com
deformações congênitas!
isômero S: teratogênico
isômero R: sedativo e analgésico.
O
OH
Ibuprofen
Em 1998, o mercado de fármacos quirais não racêmicos atingiu
o total de 90 bilhões de dólares, representando 21% do mercado
farmacêutico mundial (Outra fonte: 1997, 40 bilhôes).
Indacrinona:
(+)-Indacrinona: agente diurético. Efeito colateral: retenção de ácido
úrico.
(-)-Indacrinona: reduz o nível de ácido úrico.
Solução encontrada: mistura enriquecida com o isômero (+).
Cl
Cl
O CO2H
O
*
(+/-)-Indacrinona
i) Resolução
O processo de
separação dos
enantiômeros de um
racemato é chamado de
resolução.
Estratégia: diferença
de propriedades físicas
entre diastereoisômeros.
Primeira resolução:
Pasteur, ácido tártarico,
1848.
3.8. Obtenção de Moléculas Enantiomericamente Puras
Como obter moléculas enantiomericamente puras?
Exemplo de Resolução de um Ácido:
Obtenção de Moléculas Enantiomericamente Puras
Notar que na resolução do ácido mandélico:
i) O ponto de fusão do ácido mandélico racêmico é diferente do ponto de
fusão dos enantiômeros puros.
ii) Os sais diastereoisoméricos têm rotações e pontos de fusão diferentes.
iii) Os enantiômeros do ácido mandélico têm pontos de fusão idênticos e
têm rotações específicas que são idênticas em magnitude, mas com
sinais opostos.
Obtenção de Moléculas Enantiomericamente Puras
ii) Síntese Estereosseletiva
Prêmio Nobel de 2001:
William S. Knowles, Ryoji Noyori e K. Barry Sharpless
“Desenvolvimento de catalisadores quirais que permitiram a síntese
de moléculas oticamente ativas.”
Knowles e Noyori: Reação de Hidrogenação
Knowles (Monsanto): produção de L-DOPA via hidrogenação.
Sharpless: Oxidação
Reações utilizando enzimas:
Obtenção de Moléculas Enantiomericamente Puras
iii) Diretamente da Natureza
Obtenção de Moléculas Enantiomericamente Puras