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