Post on 25-Oct-2015
ISOMERIA
PROFESSOR: CLAUDINEI MESQUITA
ISOMERIA ESPACIAL Isomeria Espacial Os isômeros espaciais possuem a mesma fórmula
molecular e também a mesma fórmula estrutural plana, diferenciando apenas nas fórmulas estruturais espaciais.
Os isômeros espaciais podem ser divididos em geométricos e ópticos.
É também chamada ESTERIOISOMERIA.
ISOMERIA ESPACIAL
GEOMÉTRICA ÓPTICA
Iguais fórmulas moleculares
Iguais fórmulas estruturais planas
Diferentes fórmulas espaciais
ESTERIOISOMERIA
Isomeria geométrica(cis-trans ou Z-E)
Também chamada isomeria CIS-TRANS.
Os compostos têm a mesma fórmula estrutural plana, mas há que se
considerar átomos ligantes espacialmente.
Veja exemplos que seguem.
ISOMERIA GEOMÉTRICA
Modelos para o composto ClCH=CHCl
carbono hidrogênio cloro
ISOMERIA GEOMÉTRICA
Com base nos modelos apresentados, repare que:
No primeiro caso, os dois átomos de cloro estão no mesmo lado do plano que
divide a molécula.
Essa figura é chamada forma cis.
(cis = mesmo lado)
ISOMERIA GEOMÉTRICA
No segundo caso, os dois átomos de cloro estão em lados opostos do plano que divide a molécula. Essa figura é
chamada trans.
(trans = através)
ISOMERIA GEOMÉTRICA
Se são diferentes, como ficam os nomes dos compostos, respectivamente?
1. Cis-1,2-dicloro-eteno
2. Trans-1,2-dicloro-eteno
ISOMERIA GEOMÉTRICA
É condição para existir isomeria cis-trans, a existência de dupla ligação e que
apresentam a estrutura:
R1 R3
C = C
R2 R4
R1 diferente de R2 e R3 diferente de R4 e podendo R1(ou R2) ser igual ou diferente de R3 e R4.
ISOMERIA GEOMÉTRICA
Existe, ainda, isomeria em compostos cíclicos. Conforme ramificações “acima”
ou “abaixo’ do plano que divide a molécula, teremos isomeria
cis ou trans.
ISOMERIA GEOMÉTRICA
Modelos para o composto 1,2-cloro-ciclopropano
Carbono hidrogênio cloro
ISOMERIA GEOMÉTRICA
No primeiro modelo, os átomos de cloro estão do mesmo lado do plano do anel:
é a forma cis.
No segundo modelo, um átomo de cloro está acima e outro abaixo do plano do anel:
é a forma trans.
ISOMERIA GEOMÉTRICA
Como ficam os nomes dos compostos, respectivamente?
1. Cis-1,2-dicloro-ciclopropano
2. Trans-1,2-dicloro-ciclopropano
ISOMERIA GEOMÉTRICA
A isomeria cis-trans está presente nos óleos vegetais, os chamados poliinsaturados
devido às ligações duplas presentes nas moléculas.
ISOMERIA GEOMÉTRICA
ISOMERIA GEOMÉTRICA
Quando margarinas são produzidas, visando à obtenção de consistência sólida, o
acréscimo de hidrogênios (hidrogenação) satura as moléculas favorecendo o
aumento de colesterol e triglicérides no sangue.
ISOMERIA ÓPTICA
Para tentar compreender porque ocorre isomeria óptica, façamos, inicialmente
algumas comparações visíveis de assimetria, visto ser tal conceito
determinante nesse caso.
ISOMERIA ÓPTICA
Assimetria das mãos.
Repare a imagem especular.
ISOMERIA ÓPTICA
Não é possível superpor a mão direita sobre a
esquerda.
Elas são diferentes, ou melhor,
assimétricas.
ISOMERIA ÓPTICA
Esse tipo de assimetria é dito quiral, palavra que vem do grego CHEIR, que
significa mão.
ISOMERIA ÓPTICA
Perceba que a tentativa de sobrepor as
moléculas de ácido lático, a fim de obter compostos iguais é
frustrada.
Aqui, como nas mãos, há assimetria ou “quiralidade”.
ISOMERIA ÓPTICA
Isso que dizer que existem dois tipos de ácido lático?
ISOMERIA ÓPTICA
A resposta é sim. Por exemplo, existe um tipo de ácido lático que é produzido no
leite e outro, nos músculos, quando temos cãibras.
ISOMERIA ÓPTICA
Os ácidos láticos apresentados têm isomeria óptica.
Por que isomeria ”óptica”?
ISOMERIA ÓPTICA
Tudo começou com Louis Pasteur estudando propriedades ópticas
relacionadas às formas de cristais de sais de amônio de tártaro presentes no
vinho.
ISOMERIA ÓPTICA
Munido de uma pinça, uma lupa e muita paciência, Pasteur separou os cristais do sal de amônio, submetendo-os a um feixe de luz polarizada, num aparelho chamado
polarímetro.
ISOMERIA ÓPTICA
Perceba que os cristais tem formas
assimétricas.
Pasteur observou o comportamento das
soluções de ambos ao polarímetro.
ISOMERIA ÓPTICA
Esquema de um polarímetro.A luz, ao passar pela amostra, é desviada para
direita ou para a esquerda.
ISOMERIA ÓPTICA
Diz-se que as amostras de sais de tártaro testadas por Pasteur são opticamente ativas, pois desviam a luz polarizada,
para a direita ou para a esquerda.
ISOMERIA ÓPTICA
Lembrando que Pasteur separou os sais em dois grupos, qual o comportamento
frente à luz polarizada?
ISOMERIA ÓPTICA
A amostra que desviou a luz para a direita chama-se dextrógira (+/horário)
e para a esquerda, levógira (-/anti-horário).
ISOMERIA ÓPTICA
A mistura de ambas não desvia a luz e Pasteur chamou-as mistura racêmica.
ISOMERIA ÓPTICA
Em 1815, Biot descobriu que muitas outras substâncias (açúcar, cânfora,...) tinham esse comportamento: atividade
óptica.
ISOMERIA ÓPTICA
Hoje se sabe que tal comportamento é devido a carbono ligado a quatro
grupos diferentes entre si: carbono assimétrico ou quiral.
ISOMERIA ÓPTICA
Voltando ao ácido lático.
HC
CH3 C* COOH
OH
Exemplo de quiralidade e conseqüente ATIVIDADE ÓPTICA.Repare que o carbono central é assimétrico. Está ligado a quatro
grupos diferentes.
ISOMERIA ÓPTICA
Atenção!
Uma mesma molécula pode apresentar mais de um carbono assimétrico, o que multiplica a quantidade de isômeros ópticos para uma
mesma fórmula molecular.
ISOMERIA ÓPTICA
ISOMERIA ÓPTICA
Como ficam os nomes dos isômeros do ácido lático?
1. Com desvio para a direita: ácido-2-hidróxipropanóico (+)
2. Com desvio para a esquerda: ácido-2-hidroxipropanóico (-)
2 C* iguais
Isômero mesoNão tem atividade
óticaCOMPENSAÇÃO
INTERNA,plano de simetria
Ácido tartárico
2 C* iguais
d, l , mesoe 1 racêmico(d+l 1:1)
Antiinflamatório –isômero S é eficiente
Anti-hipertensivo–isômero S é eficiente Anti-artrite crônica-
isômero S eficienteR é tóxico
ISOMERIA ÓPTICA
Concluindo
Para conhecer o comportamento químico de uma substância, muitas vezes,
bastam suas fórmulas moleculares ou estruturais planas.
ISOMERIA ÓPTICA
Concluindo
Há, porém, moléculas especiais que originam isômeros. Esses podem
apresentar, além de comportamentos químicos diferentes, comportamentos
fisiológicos inesperados.
ISOMERIA ÓPTICA
Concluindo
É o caso, por exemplo, do medicamento “talidomida” usado para enjôos na
gravidez.
ISOMERIA ÓPTICA
ISOMERIA ÓPTICA
ISOMERIA ÓPTICA
ISOMERIA ÓPTICA
Porque não foram realizados testes suficientes em relação a um dos
isômeros, muitas crianças cujas as mães utilizaram-no nasceram sem
dedos das mãos ou pés.
ISOMERIA ÓPTICA
Hoje em dia são exigidos testes mais rigorosos antes de um medicamento
novo ser lançado no mercado.
l + d
COMPOSTO MESO
Antípodas ópticos ou enantimorfos
Dois isomeros opticamente ativos d e l que apresentam o mesmo angulo de desvio, só que em sentidos opostos e sao imagens especulares um do outro.
d= + 400 e l = - 400
Diastereoisômero ou diastereômeros
São isômeros ópticos que desviam a luz polarizada em ângulos diferentes e não são imagens especulares um do outro. Os pares abaixo são considerados diastereoisômeros:
d = +400 e d = +200l = -400 e l = -200
d= + 400 e l = -200d = +200 e l = -400
O Isômero destrógiro do LSD causa alucinações enquanto que o isômero levógiro não produz nenhum efeito.
Medicamento usado no final da década de 1950 prescrito
como tranquilizante para gestantes.
l- dopa= remédio usado para tratar Mal de Parkinson
2n = ISÔMEROS ATIVOS2n-1 = ISÔMEROS
INATIVOS
CÁLCULO DOS ISÔMEROS ÓPTICOS
2n-1 = 21-1 = 20 = 1 isomeroinativo(mistura racêmica)