ISOMERIA ÓPTICA

Profª Juliana M. Roberti

ISOMERIA ÓPTICA

• Isômeros ópticos são substâncias que possuem mesma fórmula molecular e diferentes arranjos espaciais. Esses arranjos diferenciados tornam os compostos diferentes durante as reações com reagentes assimétricos, produzindo principalmente diferentes efeitos fisiológicos.

• Condição para ocorrência de Isomeria Óptica: presença de carbono quiral ou assimétrico, que torna a substância opticamente ativa.

CARBONO ASSIMÉTRICO – QUIRAL

Carbono Quiral: possui 4 ligantes diferentes.

Atividade Óptica

• Atividade Óptica está ligada à assimetria molecular. Moléculas que apresentam carbono quiral ou assimétrico são assimétricas: desviam o plano de vibração da luz polarizada.

Polarização da luz

Luz Polarizada

O polarizador pode ser um prisma de Nicol

Isômero Opticamente AtivoUma substância opticamente ativa desvia o plano da luz polarizada. Se o desvio ocorrer para a direita o isômero é denominado Dextrógiro (D), se o desvio ocorrer para a esquerda é denominado Levógiro (L).

ISÔMEROS ÓPTICOS

Na isomeria óptica, quando um isômero é a imagem especular do outro os chamamos de antípodas ópticos, enantiomorfos ou enantiômeros

Mistura Racêmica

• A mistura racêmica ou racemato é uma mistura equimolar dos dois enantiômeros.

• Opticamente inativa: não desvia o plano da luz polarizada. (inativo por compensasção externa)

• O isômero (d) desvia o plano da luz polarizada em um ângulo α, e o isômero (l) desvia a luz em um ângulo –α.

Desvio racemato: α –α = 0º

Limoneno

• O Limoneno possui um carbono quiral, logo apresenta dois isômeros ópticos.Um deles é responsável pela fragância de limão e o outro pela fragrância de laranja

Naxopreno

• O Naproxeno possui um carbono quiral, logo apresenta dois isômeros ópticos. Um deles tem ação antiflamatória e o outro causa danos ao fígado.

Adrenalina

• A adrenalina ou epinefrina posui um centro quiral, logo são possíveis dois isômeros ópticos, mas apenas um deles possui efeito fisiológico no nosso organismo ( acelera os batimentos cardíacos numa situação de stress).

Talidomida

• A talidomida, sintetizada pela primeira vez na forma racêmica, na Alemanha em 1954, é uma substância dotada de propriedades químicas capazes de controlar ansiedade, tensão nervosa e náuseas.

Em 1960, foram descobertos seus efeitos teratogênicos. Os estudos demonstraram que gestantes que consumiram essa substância geraram fetos com má formação e que o causador dessa anomalia é o isômero L-talidomida.

Composto MESO• É uma molécula que, apesar de

conter centros quirais, não apresenta atividade óptica.

• Inativo por compensação interna, ou seja possui dois carbonos assimétricos (2C*) com ligantes iguais e um dos carbonos desvia a luz polarizada de um ângulo µ para a direita e o outro C* desvia a luz polarizada de um ângulo µ para a esquerda, portanto o desvio final será nulo.

Cálculo do número de isômeros opticamente ativos

• Isômeros opticamente ativos: 2n • Isômeros opticamente inativos : 2n -1

• Onde n é o número de C* assimétricos diferentes.

ATENÇÃO

• Se a molécula apresentar dois C* iguais ela apresentará um destrógiro, um levógiro, um racêmico e um meso (mesógiro).

Diastereoisômeros

• São isômero ópticos que desviam a luz polarizada em ângulos diferentes e não são imagens especulares um do outro. Em outras palavras, pode-se dizer que diastereoisômeros são compostos que possuem a mesma constituição (átomos ligados na mesma ordem), mas um não é a imagem não sobreponível do outro no espelho.

Diastereoisômeros

Moléculas Assimétricas que não possuem Carbono Assimétrico

• 1.º Caso: Moléculas de alcadienos acumulados ou compostos alênicos

Os alcadieno acumulados são compostos que possuem duas ligações duplas seguidas.

Observando a geometria espacial destes tipos de compostos veremos que não possuem um plano de simetria, ou seja, são assimétricos, consequentemente apresentam atividade óptica e possuem dois isômeros, o dextrógiro e o levógiro e consequentemente uma mistura racêmica.

Moléculas Assimétricas que não possuem Carbono Assimétrico

• 2.º Caso: Moléculas Cíclicas com Isomeria Trans.

Quando um composto de cadeia carbônica cíclica apresenta isomeria geométrica, a molécula do isômero trans é assimétrica, isto é, não apresenta plano de simetria e portanto possui atividade óptica, apresentando dois isômero, o dextrógiro, o levógiro e também uma mistura racêmica.