B)ISOMERIA ÓPTICA:-CONCEITO E HISTÓRIA:estuda o comportamento das substâncias quando submetidas a um feixe de luz polarizada,que pode ser obtida a partir da luz natural(não-polarizada).

-LUZ NÃO-POLARIZADA:é um conjunto de ondas eletromagnéticas que vibram em vários planos,perpendiculares á direção de propagação do feixe luminoso.

-LUZ POLARIZADA:é um conjunto de ondas -LUZ POLARIZADA:é um conjunto de ondas eletromagnéticas que vibram ao longo de um único eletromagnéticas que vibram ao longo de um único plano,denominado plano de polarização.Esse tipo de luz plano,denominado plano de polarização.Esse tipo de luz foi descoberto em 1808 pelo físico francês Malus,quando foi descoberto em 1808 pelo físico francês Malus,quando ele fez incindir um feixe de luz natural sobre um cristal ele fez incindir um feixe de luz natural sobre um cristal transparente de uma variedade do carbonato de transparente de uma variedade do carbonato de cálcio(espato da islândia).Essa propriedade é cálcio(espato da islândia).Essa propriedade é característica de várias substâncias,tanto naturais característica de várias substâncias,tanto naturais quanto sintéticas,que são denominadas quanto sintéticas,que são denominadas polarizadores.polarizadores.

Em 1815,o físico francês Jean-Batiste Biot percebeu que Em 1815,o físico francês Jean-Batiste Biot percebeu que alguns líquidos orgânicos e algumas soluções aquosas de alguns líquidos orgânicos e algumas soluções aquosas de substâncias orgânicas(óleos de limão,cânfora em substâncias orgânicas(óleos de limão,cânfora em álcool,caldo de cana etc.)tinham a propriedade de desviar álcool,caldo de cana etc.)tinham a propriedade de desviar o plano de luz polarizada(plano de polarização).Biot o plano de luz polarizada(plano de polarização).Biot verificou em alguns materiais provocavam um desvio no verificou em alguns materiais provocavam um desvio no sentido horário e outros,no sentido anti-horário em sentido horário e outros,no sentido anti-horário em relação ao observador.Ele relacionou esse fenômeno com relação ao observador.Ele relacionou esse fenômeno com a assimetria da estrutura desses materiais.a assimetria da estrutura desses materiais.

Biot não conseguiu criar um método para medir esses Biot não conseguiu criar um método para medir esses desvios.Mas,em 1829,o físico escocês Willian Nicol desvios.Mas,em 1829,o físico escocês Willian Nicol inventou um aparelho que denominou inventou um aparelho que denominou polarímetropolarímetro.Apesar de Nicol ter descoberto uma .Apesar de Nicol ter descoberto uma maneira de medir o desvio sofrido,ele não conseguiu maneira de medir o desvio sofrido,ele não conseguiu explicar por que isso ocorria.Em 1846,,o químico explicar por que isso ocorria.Em 1846,,o químico francês Louis Pasteur conseguiu estabelecer uma francês Louis Pasteur conseguiu estabelecer uma relação entre a assimetria estrutural e a capacidade de relação entre a assimetria estrutural e a capacidade de as substâncias desviarem-se no plano de as substâncias desviarem-se no plano de polarização,que ocorreu durante seus estudos do polarização,que ocorreu durante seus estudos do processo de produção de vinho.processo de produção de vinho.

Durante o processo de fermentação do suco de uva Durante o processo de fermentação do suco de uva destinado á produção de vinho,formam-se dois ácidos que destinado á produção de vinho,formam-se dois ácidos que se depositam nas paredes dos barris.Pasteur descobriu se depositam nas paredes dos barris.Pasteur descobriu que os cristais desses ácidos apresentavam que os cristais desses ácidos apresentavam comportamento diferente,quando submetidos á luz comportamento diferente,quando submetidos á luz polarizada.O ácido tartárico desvia a luz para a polarizada.O ácido tartárico desvia a luz para a direita,sentido horário; e o outro racêmico(do latim direita,sentido horário; e o outro racêmico(do latim racemus=cacho de uvas),era inativo,isto é ,não provoca racemus=cacho de uvas),era inativo,isto é ,não provoca desvio;os dois ácidos apresentam a mesma fórmula desvio;os dois ácidos apresentam a mesma fórmula molecular e as mesmas propriedades,mas tem atividade molecular e as mesmas propriedades,mas tem atividade ópticas diferentes.ópticas diferentes.

Estudando os cristais dos sais de sódio e do amônio do ácido Estudando os cristais dos sais de sódio e do amônio do ácido tartárico,Pasteur percebeu que eles eram tartárico,Pasteur percebeu que eles eram assimétricos,apresentando de cada lado uma face diferente;os assimétricos,apresentando de cada lado uma face diferente;os racêmicos também não eram simétricos,mas alguns tinham uma racêmicos também não eram simétricos,mas alguns tinham uma face diferente para a direita e outros para a esquerda,de modo face diferente para a direita e outros para a esquerda,de modo que os dois tipos se comportavam como um par de objeto-que os dois tipos se comportavam como um par de objeto-imagem em relação ao outro.Pasteur separou cuidadosamente os imagem em relação ao outro.Pasteur separou cuidadosamente os dois tipos de cristais que compunham o racêmico e dissolveu-os dois tipos de cristais que compunham o racêmico e dissolveu-os separadamente em água.Analisando essas soluções,verificou que separadamente em água.Analisando essas soluções,verificou que ambas eram opticamente ativas:uma desvia para a direita e a ambas eram opticamente ativas:uma desvia para a direita e a outra para a esquerda(em mesmo ângulo).Isso concluiu que o outra para a esquerda(em mesmo ângulo).Isso concluiu que o ácido racêmico não é uma substância pura,mas uma mistura ácido racêmico não é uma substância pura,mas uma mistura formada por:formada por:-50% de um tipo de ácido tartárico,que desviava o plano de -50% de um tipo de ácido tartárico,que desviava o plano de polarização para a direita(dextrógiro);polarização para a direita(dextrógiro);-50% de um outro tipo de ácido tartárico,que provocava um -50% de um outro tipo de ácido tartárico,que provocava um desvio de mesmo valor para a esquerda(levogiro).desvio de mesmo valor para a esquerda(levogiro).Ele percebeu que deveria existir outro motivo para explicar a Ele percebeu que deveria existir outro motivo para explicar a atividade óptica,além da assimetria dos cristais,pois ela atividade óptica,além da assimetria dos cristais,pois ela continuava existindo mesmo em solução.A diferença entre continuava existindo mesmo em solução.A diferença entre substâncias de mesma fórmula molecular,mas com atividades substâncias de mesma fórmula molecular,mas com atividades ópticas diferentes,denominadas isômeros ópticos,só foi ópticas diferentes,denominadas isômeros ópticos,só foi esclarecida com o modole tetraédrico do carbono,roposto em esclarecida com o modole tetraédrico do carbono,roposto em 1874 por Le bel e Van’t Hoff.1874 por Le bel e Van’t Hoff.Se átomo de carbono ocupar o Se átomo de carbono ocupar o centro de um tetraedro e seus vértices estiverem ocupados centro de um tetraedro e seus vértices estiverem ocupados por quatro ligantes diferentes,pode–se admitir a existência por quatro ligantes diferentes,pode–se admitir a existência de duas moléculas diferentes e assimétricas.de duas moléculas diferentes e assimétricas.

CONCEITO DE SIMETRIA:dizemos que uma estrutura é CONCEITO DE SIMETRIA:dizemos que uma estrutura é simétrica quando ela apresenta pelo menos um plano de simétrica quando ela apresenta pelo menos um plano de simetria,isto é,quando pode ser dividida em duas metades simetria,isto é,quando pode ser dividida em duas metades idênticas.Uma estrutura simétrica,quando colocada diante de idênticas.Uma estrutura simétrica,quando colocada diante de um espelho plano,produz uma imagem idêntica a ela.Estruturas um espelho plano,produz uma imagem idêntica a ela.Estruturas que não admitem nenhum plano de simetria são denominadas que não admitem nenhum plano de simetria são denominadas assimétricas;quando colocadas diante de um espelho plano,as assimétricas;quando colocadas diante de um espelho plano,as estruturas assimétricas produzem imagens diferentes de si estruturas assimétricas produzem imagens diferentes de si próprias.uma característica importante dessas estruturas é que próprias.uma característica importante dessas estruturas é que elas não são sobreponíveis.elas não são sobreponíveis.

--ASSIMETRIA MOLECULAR E A ISOMERIA ÓPTICA:ASSIMETRIA MOLECULAR E A ISOMERIA ÓPTICA: A condição necessária para a ocorrência de isomeria óptica é que a A condição necessária para a ocorrência de isomeria óptica é que a

molécula da substância seja assimétrica.O caso mais importante de molécula da substância seja assimétrica.O caso mais importante de assimetria molecular ocorre quando há,na estrutura da molécula,pelo assimetria molecular ocorre quando há,na estrutura da molécula,pelo menos um menos um carbono assimétricocarbono assimétrico ou ou quiral quiral (do grego (do grego cheiral=mão).Um átomo de carbono é considerado cheiral=mão).Um átomo de carbono é considerado assimétrico,quando ele apresenta quatro grupos ligantes diferentes assimétrico,quando ele apresenta quatro grupos ligantes diferentes entre si,esse fato é indicado por um asterisco(*).entre si,esse fato é indicado por um asterisco(*).

A presença de um carbono assimétrico(quiral)em uma A presença de um carbono assimétrico(quiral)em uma molécula garante a existência de duas estruturas não-molécula garante a existência de duas estruturas não-sobreponíveis,que correspondem a duas substâncias sobreponíveis,que correspondem a duas substâncias denominadas denominadas isômeros ópticosisômeros ópticos.Esses isômeros têm a .Esses isômeros têm a capacidade de capacidade de desviardesviar o plano da luz polarizada de mesmo o plano da luz polarizada de mesmo ângulo,mas em sentidos opostos,e são denominados ângulo,mas em sentidos opostos,e são denominados opticamente ativos.opticamente ativos. EXEMPLO:ácido láctico,encontrado no leite azedo e nos músculos.EXEMPLO:ácido láctico,encontrado no leite azedo e nos músculos.

Esses isômeros são quimicamente e fisicamente Esses isômeros são quimicamente e fisicamente iguais;a única maneira de saber se um isômero iguais;a única maneira de saber se um isômero óptico é dextrógiro(d) ou levogiro(l) consiste em óptico é dextrógiro(d) ou levogiro(l) consiste em utilizar um polarímetro;é impossível obter tal utilizar um polarímetro;é impossível obter tal informação pela simples análise da fórmula informação pela simples análise da fórmula estrutural do isômero.Dois isômeros opticamente estrutural do isômero.Dois isômeros opticamente ativos [(d) e (l)],que apresentam o mesmo ângulo de ativos [(d) e (l)],que apresentam o mesmo ângulo de desvio,são denominados desvio,são denominados antípodas ópticos ou antípodas ópticos ou enantiomorfosenantiomorfos e sua mistura em qunatidades e sua mistura em qunatidades equimolares resulta numa mistura opticamente equimolares resulta numa mistura opticamente inativa,denominada inativa,denominada misturamistura racêmicaracêmica,conhecida ,conhecida também por também por isômero racêmico[(dl) ou (r) ].isômero racêmico[(dl) ou (r) ].

QUANTIDADE DE CARBONOS ASSIMÉTRICOS QUANTIDADE DE CARBONOS ASSIMÉTRICOS E NÚMERO DE ISÔMEROS ÓPTICOSE NÚMERO DE ISÔMEROS ÓPTICOS

-Moléculas com um carbono quiral (C*):-Moléculas com um carbono quiral (C*): possui 2 isômeros possui 2 isômeros opticamente ativos(IOA) e 1 isômero opticamente inativo(IOI).opticamente ativos(IOA) e 1 isômero opticamente inativo(IOI).

-Moléculas com vários carbonos assimétricos -Moléculas com vários carbonos assimétricos diferentes:diferentes:expressões matemáticas propostas por Van’t Hoff e expressões matemáticas propostas por Van’t Hoff e Le Bel.Le Bel.

-Moléculas com carbonos assimétricos iguais:-Moléculas com carbonos assimétricos iguais:nesses nesses casos não podem aplicar as expressões matemáticas de Van’t casos não podem aplicar as expressões matemáticas de Van’t Hoff e Le Bel para determinar o seu número de Hoff e Le Bel para determinar o seu número de isômeros.Exemplo: àcido tartárico(2,3-dihidroxi-butanóico).isômeros.Exemplo: àcido tartárico(2,3-dihidroxi-butanóico).

--Moléculas cíclicas:Moléculas cíclicas:a isomeria óptica também a isomeria óptica também ocorre em compostos cíclicos,em função da ocorre em compostos cíclicos,em função da assimetria molecular.Embora nessas moléculas não assimetria molecular.Embora nessas moléculas não existam carbonos assimétricos,para determinar o existam carbonos assimétricos,para determinar o número de isômeros deve-se considerar a sua número de isômeros deve-se considerar a sua existência.existência.

-Moléculas assimétricas:-Moléculas assimétricas: na maioria dos na maioria dos processos biológicos,somente um dos isômeros processos biológicos,somente um dos isômeros ópticos é ativo.Por exemplo, o isômero dextrógiro ópticos é ativo.Por exemplo, o isômero dextrógiro do LSD causa alucinações,ao passo que o isômero do LSD causa alucinações,ao passo que o isômero levogiro não produz nenhum efeito.No final da levogiro não produz nenhum efeito.No final da década de 50,um medicamento chamado década de 50,um medicamento chamado Talidomida foi prescrito como tranqüilizante para Talidomida foi prescrito como tranqüilizante para gestantes em muitos países;ele produziu efeitos gestantes em muitos países;ele produziu efeitos trágicos,originando crianças sem membros ou trágicos,originando crianças sem membros ou com membros deformados;a Talidomida apresenta com membros deformados;a Talidomida apresenta isomeria óptica,e o medicamento continha uma isomeria óptica,e o medicamento continha uma mistura racêmica,foi descoberto posteriormente mistura racêmica,foi descoberto posteriormente que o isômero(l)era o responsável por tais que o isômero(l)era o responsável por tais deformações.Existem outros casos de isomeria deformações.Existem outros casos de isomeria óptica que envolvem estudos particularizados das óptica que envolvem estudos particularizados das suas estruturas e que não são considerados suas estruturas e que não são considerados importantes para o nosso curso.importantes para o nosso curso.