UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO – Campus Diadema

Introdução à Química Orgânica

1 2º semestre de 2010

LISTA DE EXERCÍCIOS 2

- Estereoquímica -

Bibliografia: Química Orgânica – Solomons & Fryhle – 8 ed. Cap. 5 v. 1; Química Orgânica – Vollhardt & Schore – 4 ed. Cap.

5. Química Orgânica – Constantino – Cap. 1.1 e 2.1; v. 1.

Exercícios recomendados:

Química Orgânica – Solomons & Fryhle – 8 ed. Cap. 5. v. 1. Exercícios 5.19 e 5.20 (p. 207), 5.33 e 5.35 (p. 219-220).

Química Orgânica – Vollhardt & Schore – 4 ed. Cap. 5. Exercícios 31, 34, 36, 42, 43, 44, 48 (p. 18-200).

1. Identifique com um asterisco os centros estereogênicos presentes nas moléculas abaixo.

O

OHH3C

H3C

H

H

H

testosterona

O

HOHO

CO2H

PGE2

HO

HO

CO2H

NH2

L-dopa

OH

mentolN

SH

COOHO

NH

O

H2N

OH

amoxicilina

HO

OH

N

CH3

HO H

adrenalina

2. Escreva as fórmulas tridimensionais para cada composto abaixo, indicando os enantiômeros, distereisômeros e

compostos meso, se houver, e as configurações R/S para cada centro estereogênico.

a) 3-metil-3-pentanol f) 2,2-dimetil-3-bromo-hexano

b) 3-fenil-3-cloro-1-propeno g) cis-1,2-dimetilciclopentano

c) 4-cloro-heptano h) 2,3-butanodiol

d) 2-bromo-2,4-dicloro-butano i) 2-cloro-butano

e) ácido 2,3-diidroxi-butanodióico j) 2-amino-propanal

3. Atribua a configuração R/S dos centros estereogênicos presentes nas moléculas a seguir:

Br

Et

MeH CO2HH2N

H

Me

Et

Me HBr

H

HO2CMe

OHa) d)b) c)

(-)-2-bromobutano (+)-2-bromobutano ácido (+)-2-aminopropanóico

ácido (+)-2-hidroxipropanóico

2 2º semestre de 2010

4. Desenhe representações tridimensionais de cada uma das seguintes moléculas. Certifique-se que sua estrutura

exibe a configuração correta para cada carbono estereogênico.

a) (R)-2-cloropentano

b) (S)-2-metil-3-bromoexano

c) (S)-1,3-diclorobutano

d) (R)-2-cloro-1,1,1-trifluoro-3-metilbutano

5. Sabendo que foram realizadas medidas em um polarímetro utilizando um tubo de 10 cm e lâmpada de sódio,

responda:

a) Qual a rotação específica de 2-butanol? Observa-se =-0,56o para uma solução 0,4 g/10 mL em água.

b) A rotação específica da sacarose é +66,4o. Qual o de uma solução 3 g açúcar/10 mL em água?

c) Se a rotação específica de uma substância é +56o, qual é a concentração de uma solução que tem

=+23o?

6. O excesso enantiomérico de uma amostra de (+)-2-bromobutano é 75%.

(a) Qual a rotação específica observada?

(b) Qual a porcentagem dos enantiômeros (+) e (-) que está presente nesta amostra? (c) Responda as

mesmas questões para amostras de 50% e 25% de excesso enantiomérico (pureza óptica).

Dado: (+)-2-bromobutano enantiomericamente puro: []D25=+23,1º.

7. A epinefirina natural, []D25= - 50o, é usada para fins médicos. Seu enantiômero é tóxico. Você possui uma

solução que contém 1 g de epinefirina em 20 mL de líquido, mas a pureza óptica não é especificada no rótulo.

Você coloca a solução em uma cubeta (10 cm) de um polarímetro e observa uma rotação de –2,5o. Qual é a

pureza ótica da amostra? Esta amostra é segura para se utilizar para fins médicos?

8. Represente as projeções de Fischer para os compostos a seguir, designando as configurações R/S para os

centros estereogênicos, os pares de enantiômeros, diastereoisômeros e compostos meso, quando for o caso.

a) CH3-CHBr-CHOH-CH3 b) CH3-CHBr-CHBr-CH2Br

c) C6H5CH(CH3)CH(CH3)C6H5 d) CH3-CHOH-CHOH-CHOH-CH2OH

9. Desenhe cada uma das moléculas abaixo representando a estrutura do anel como se fosse planar. Quais

compostos são quirais? Quais são meso? Indique a localização do plano de simetria em cada composto meso.

a) cis-1,2-diclorociclopentano e seu isômero trans

b) cis-1,3-diclorociclopentano e seu isômero trans

c) cis-1,2-diclorocicloexano e seu isômero trans

d) cis-1,3-diclorocicloexano e seu isômero trans

10. Desenhe a estrutura dos produtos da monobromação do (S)-2-bromopentano em cada átomo de carbono. Nomeie

os produtos e especifique quais são quirais ou aquirais, quais desses formarão em quantidades iguais ou diferentes, e

quais vão estar na forma opticamente ativa.

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11. O D-galactitol é um dos compostos tóxicos produzidos pela doença galactosemia. O acúmulo de altos níveis

de D-galactitol provoca formação de catarata. A projeção de Fischer para o D-galactitol está representada abaixo.

CH2OH

H OH

HHO

HHO

H OH

CH2OH

a) Desenhe a estrutura tridimensional para o D-galactitol.

b) Desenhe a imagem especular do D-galactitol.

c) Qual é a relação estereoquímica entre o D-galactitol e a sua imagem especular?

12. Considere os seguintes pares de estruturas abaixo. Identifique a relação entre elas descrevendo-as como

enantiômeros, diasteroisômeros, isômeros constitucionais, ou duas moléculas do mesmo composto (idênticas).

CH3

H Br

F

H CH3

CH3

Br H

CH3

F H

a)CH3

H Br

F

H CH3

H

Br CH3

CH3

F H

b)

CH3

H Br

CH3

H F

F

H CH3

Br

H CH3

c)CH3

H Cl

CH3

H Cl

CH3

Cl H

CH3

H Cl

d)

CH3

H Cl

CH3

H Br

CH3

Br H

CH3

Cl H

e) f)

Cl

Cl

Cl

Cl

g)

Cl Cl

h)

Cl Cl

Cl Cl Cl Cl

i) j)

Cl

Cl

Cl

Cl Cl

Cl

Cl

Cl

Br

Cl

H

H

Br

H

H

Cl

k) l)

Br

H

H

Cl H

Br

Cl

H

4 2º semestre de 2010

13. O composto mostrado abaixo é um açúcar chamado de (-)-arabinose. Sua rotação específica é 105°.

Responda: (a) Desenhe o enantiômero da ()-arabinose. Se possível, preveja qual a rotação específica da

estrutura que você desenhou; (b) Desenhe os demais estereoisômeros da ()- arabinose.

CHO

HHO

OHH

OHH

CH2OH

14. Os aminoácidos isoleucina e aloisoleucina estão representados abaixo em suas conformações alternadas.

Escreva as projeções de Fischer e de Newman para cada molécula. Estes compostos são enantiômeros ou

diastereômeros?

H3CH2C

H

H

CO2HH3C

NH2 H3C

H

H

CO2HH3CH2C

NH2

isoleucina aloisoleucina