1
Hidrocarbonetos aromáticos
Uma classe especial de hidrocarbonetos cíclicos que contém
ligações simples e duplas alternadas no mesmo anel de seis
membros.
Eles são conhecidos como “Hidrocarbonetos aromáticos” ou
“arenos”
Exemplo mais simples: Benzeno
HC
HC
H
C
C
H
CH
HC
CH
HC
Benzeno (I)
H
C
C
H
∗
CH
CH
Benzeno (II)
3 ligações duplas e
3 simples localizadas em
posições alternadas num
anel plano.
- Cada um dos átomos de
carbono está também
covalentemente ligado a 1
átomo de hidrogênio.
As fórmulas (I) e (II) representam o
benzeno, mas as ligações duplas e simples foram deslocadas. Os elétrons das
3 ligações duplas podem ser imaginados como se estivessem espalhados
(deslocados) sobre os seis átomos de carbono.
Assim, cada ligação é agora mais do que uma ligação simples, mas
menos do que uma dupla. Diz-se que ela tem caráter parcial de
ligação dupla. Esta situação, que é característica de todos os
compostos aromáticos, pode ser representada pelas fórmulas (III) e
(IV).
HC
HC
H
C
C
H
(III)
CH
CH
ou
(IV)
2
Os HC aromáticos apresentam propriedades bem incomuns e não
reagem da mesma maneira como nos alquenos. Por ex: o benzeno
não sofre as reações usuais de adição nas ligações duplas.
O benzeno é uma molécula não-polar,
insolúvel em água. Como outros HC, ele é
extremamente inflamável, mas queima com
a chama fuliginosa característica de
moléculas aromáticas. Os vapores do
benzeno são tóxicos; inalação pode causar
parada respiratória e morte.
ou
Os HC aromáticos podem consistir de anéis “fundidos” entre si, isto
é, tendo dois ou mais átomos de carbono em comum.
Ex: Naftaleno (C10H8)
HC
HC
H
C
C
H
C
C
H
C
C
H
CH
CH
⇒
ou
Chamado hidrocarboneto aromático ou
polinuclear.
Substâncias com a
qual as "bolinhas"
de naftalina são
feitas.
- Outros compostos policíclicos são feitos por fusão de 3 ou mais
anéis benzênicos.
Antraceno
Fenantreno
∗
Nesta moléculas, os elétrons das ligações duplas estão
espalhados sobre todo o sistema anelar aromático.
_ Muitos destes tipos de moléculas têm-se revelado como
cancerígenos. Ex:
Benzopireno
Potente agente cancerígeno.
Formado pela combustão incompleta do tabaco,
hulha e óleo. Encontrado no “alcatrão” da fumaça
do cigarro.
O benzopireno e outros HC polinucleares estão
também presentes em carnes fortemente grelhadas
sobre carvão e em peixe defumado, assim como na
atmosfera sobre grandes cidades →Poluente do ar.
3
Reações de Hidrocarbonetos aromáticos
- Os HC aromáticos ao contrário dos alifáticos, normalmente não
sofrem reações de adição, se caracterizam por uma tendência a
sofrer substituição heterolítica (por causa da estabilidade do
sistema anelar).
Exceto hidrogenação (altas energias). Benzeno → Ciclohexano
Após a reação de substituição, o benzeno por exemplo, retém a
aromaticidade do anel, estabilizado por ressonância, o que confere
a alta estabilidade a este produto.
Substituintes comuns em compostos orgânicos
Substituintes
Nome do átomo ou radical
-F
Flúor
-Cl
Cloro
-Br
Bromo
-I
Iodo
-OH
Hidroxila
-SH
Sulfidrila
-NH2
Amino
-NO2
Nitro
-SO3H
Ácido sulfônico
- Os compostos aromáticos sofrem reações de substituição com
halogênios. A halogenação pelo próprio halogênio só ocorre na
presença de um catalisador como ZnCl2, FeBr3, AlBr3, etc. O
catalisador tem natureza de ácido de Lewis e age induzindo um
grau de polarização na molécula de halogênio, aumentando com
isso seu caráter eletrofílico ( a extremidade mais positiva passa a
atacar os elétrons π do núcleo).
4
Ex: Cloração do benzeno
δ+
Cl
H
δCl . FeCl3
δ+
Cl
δCl . FeCl3
Cl
+
+
-
Cl . FeCl3
Cl
+
HCl
+
FeCl3
Outros exemplos de substituição eletrofílica:
Nitração
Fonte para o agente eletrófilo nitrante: ácido misto H2SO4/HNO3
+2
1) HONO2
+
H3O
H2SO4
+
2 HSO4-
+
NO2
+
íon nitrônio
2)
+
3)
NO2
H
+
NO2
H
+
NO2
(Lenta)
+
NO2
+
HSO4
+
H2SO4 (Rápida)
Sulfonação
+
SO3
SO3H
H2SO4
Ácido
benzenossulfônico
Alquilação
+
CH3Cl
CH3
AlCl 3
+
Tolueno
HCl
5
Nomenclatura dos derivados do benzeno
Dois sistemas são usados na nomenclatura dos benzenos monossubstituídos.
1) Benzeno é o nome-base e o substituinte é simplesmente indicado por um
prefixo. Ex:
F
Br
NO2
Bromobenzeno
Nitrobenzeno
Cl
Fluorbenzeno Clorobenzeno
2) O substituinte e o anel benzênico são considerados em conjunto formando
novo nome-base. Ex:
CH3
OH
Tolueno
(metilbenzeno)
NH2
Fenol
(Hidroxibenzeno)
Anilina
(Aminobenzeno)
O
SO3H
COOH
Ácido
benzenossulfônico
-
C
Ácido benzóico
O
CH3
Acetofenona
CH3
Anisol
Quando dois substituintes estão presentes, suas posições relativas são
indicadas pelo uso de orto (o), meta (m) e para (p).
- Para o dibromobenzeno
Br
Br
Br
Br
o - dibromobenzeno
orto
Br
m - dibromobenzeno
meta
- Para os clorotoluenos
CH3
Br
p - dibromobenzeno
para
CH3
CH3
Cl
Cl
o - Clorotolueno
m - Clorotolueno
Cl
p - Clorotolueno
6
Os dimetilbenzenos são chamados de xilenos.
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
o - xileno
p - xileno
m - xileno
- Se mais de 2 grupos estiverem presentes no anel benzênico, suas
posições devem ser indicadas pelo emprego de números.
1
1
1
Cl
2
6
OH
NO2
Cl
Cl
2
6
6
2
3
5
3
3
5
Cl
4
4
1,2,3-triclorobenzeno
Br
Cl
Cl
2,4-dicloro-1nitrobenzeno
NH2
Cl
4
5
3,4-diclorofenol
COOH
Br
NO2
O2N
Br
2,4,6-tribromoanilina
Ácido 3,5-dinitrobenzóico
∗Quando o próprio anel benzênico é um substituinte ele é chamado
grupo fenila. A remoção de um hidrogênio do benzeno produz o radical fenila.
Ex:
1
2
3
4
CH3CHCH2CH3
Fragmento de um areno
(radical arila)
Fenila
2-fenilbutano
(Não 2-benzilbutano)
- A remoção de um 1 hidrogênio do grupo metila do tolueno → Benzila
CH2Cl
CH2
Benzila
Cloreto de benzila
(ou α-clorotolueno)
7
Existem outros compostos aromáticos, altamente reativos (mais do
que o benzeno)
Possuem elétrons π mais disponíveis e que reagem com
halogênios sem a necessidade de ácidos de Lewis.
Os derivados halogenados de compostos aromáticos têm aplicação
nas mais diversas indústrias. (Problemas ambientais → Alta persistência)
- Um exemplo de composto aromático mais complicado é o DDT
(dicloro-difenil-tricloroetano)
Inseticida que mata efetivamente o mosquito transmissor da
malária e febre amarela.
CCl3
Cl
CH
Cl
(DDT)
Seu uso foi proibido em muitas partes do mundo porque ele pode
interromper o equilíbrio natural do meio ambiente, envenenando
peixes e enfraquecendo as cascas de ovos das aves.
Bioacumulação, Bioconcentração, Metabolização
Em muitas aves, os metabólitos
interferem na enzima que regula a
distribuição de cálcio →ovos com
casca fina
- Problema semelhante tem sido criado pelas PCBs (bifenilas
policloradas)
Cl
Cl
Cl
Cl
Consistem de 2 anéis
aromáticos unidos por
uma ligação C-C.
Uma PCB
∗ Antes de serem proibidas nos USA, as PCBs eram usadas como
líquidos refrigerantes e como fluidos isolantes em equipamentos
elétricos e outras aplicações. A estabilidade desses HC aromáticos
halogenados é que levaram ao seu grande emprego industrial.
Contribuem para os danos ambientais porque se decompões muito
lentamente.
8
ESTEREOQUÍMICA
A estereoquímica trata da estrutura das moléculas em 3 dimensões
Arranjo dos átomos no espaço
Isomerismo: – Isômeros estruturais e estereoisômeros
Isomeria ⇒ Fenômeno pelo qual dois ou mais compostos
apresentam a mesma fórmula molecular, mas fórmulas estruturais
diferentes.
∗
Os compostos químicos
denominados isômeros.
que
apresentam
isomeria
são
Isomeria estrutural = Isomeria constitucional
Os
isômeros
estruturais
são
às
vezes
classificados
em
subcategorias: Isômeros de cadeia, isômeros de posição, isômeros
de grupo funcional.
Fórmula molecular
Isômeros constitucionais
CH3
(de cadeia)
C4H10
CH3CH2CH2CH3
CH3-CH-CH3
Butano
Isobutano
Cl
(de posição)
C3H7Cl
CH3CH2CH2Cl
CH3-CH-CH3
1-cloro-propano 2-cloro-propano
(de função)
C2H6O
CH3CH2OH
CH3OCH3
Etanol
Éter dimetílico
(Álcool etílico)
9
Estereoisômeros
Os estereoisômeros não são isômeros estruturais. Os
estereoisômeros diferem somente no arranjo dos seus átomos no
espaço, pois eles têm os seus átomos constituintes ligados na
mesma ordem.
Ex:
H3C
H3C
H
H
H3C
C
C
C
C
H
H
Cis-2-buteno
CH3
- Isômeros (ambos têm a fórmula
molecular C4H8)
-
Não são isômeros estruturais
(a ordem de ligação dos átomos é a mesma)
Trans-2-buteno
Isômeros que diferem somente no
arranjo dos seus átomos no espaço.
(“Configurações” diferentes)
∗O
termo “configuração” é usado para descrever um arranjo de
átomos que não podem ser alterados por simples rotação de grupos
ou átomos ao redor de ligações
(rotações livres impedidas por substituintes, ligações duplas ou triplas).
A configuração não pode ser alterada exceto pela quebra de
ligações e a conseqüente formação de outras.
∗ O termo “conformação” é qualquer um dos possíveis arranjos de
átomos ou grupos de átomos que são produzidos pela rotação ao
redor de enlaces simples.
______________________________________________________
Os estereoisômeros podem ser divididos em duas categorias
gerais
Enantiômeros e Diastereoisômeros
Enantiômeros
⇒ Estereoisômeros
que são imagens especulares
um do outro (não superponíveis)
Diastereoisômeros
⇒
Estereoisômeros que não são imagens
especulares um do outro.
Ex: Cis e Trans-2-buteno (Não são reflexos especulares)
10
Enantiômeros e moléculas quirais
O enantiomerismo ocorre somente com os compostos cujas
moléculas são quirais.
- Uma molécula quiral pode ser definida como aquela que não é
superponível à sua imagem especular.
- As moléculas que são superponíveis às suas imagens especulares
são aquirais.
Quirais → Mãos, luvas
Aquirais → Meias
Exemplo de objetos:
Exemplo de quiralidade: 2-Butanol ⇒
*
CH3-CH-CH
2-CH3
OH
Imagens especulares - Não superponíveis
∗
Para todas as moléculas que contêm um único átomo quiral
haverá a possibilidade da existência de 1 par de enantiômeros.
Um carbono quiral é um átomo de carbono que possui 4 grupos diferentes
ligados a ele.
Carbono 2
H
Ex: 2-Butanol
1
3
2
4
CH3-C-CH2-CH3
*
OH
Carbono quiral ou
centro quiral
11
Se dois ou mais grupos que estão unidos a um átomo tetraédrico
são iguais, a molécula é superponível à sua imagem especular e é
aquiral.
Ex: 2-propanol:
CH3-CH-CH3
OH
CH3
CH3
OH
H
H
HO
CH3
CH3
Quando um deles é girado, as duas estruturas
são superponíveis (Não são enantiômeros)
Representam 2 moléculas
de um mesmo composto
Elementos de simetria : Planos de simetria
Uma outra maneira de reconhecer uma molécula quiral é pela
utilização de planos de simetria na molécula.
Plano de simetria: Plano imaginário que divide a molécula ao meio, de tal
forma que as duas metades são reflexos especulares
uma da outra.
Ex: 2-cloro-propano
2-cloro-butano
;
H
Cl
CH3
C
CH3
H
Têm plano de simetria
(Aquiral)
CH3
C
CH2CH3
Cl
Não possui simetria
(Quiral)
12
Nomenclatura dos enantiômeros: O sistema R e S
Os dois enantiômeros do butanol são:
Se dermos nome a estes 2
enantiômeros pela IUPAC:
Ambos receberão o mesmo nome
2-Butanol
Cahn; Ingold; Prelog → Imaginaram um sistema de nomenclatura
R ⇒ Direito
S ⇒ Esquerdo
De acordo com o sistema Cahn-Ingold-Prelog, existem dois
enantiômeros do 2-butanol
R-2-butanol
S-2-butanol
- As designações R ou S são feitas com base no que se segue
1) Ordenar os substituintes do carbono quiral por número atômico
(seqüência de prioridade). Ao grupo com o menor grupo
atômico se atribui o número de mais baixa prioridade, 1; ao
grupo com o número atômico imediatamente mais alto se dá o
número seguinte, 2, e assim por diante. Ex:
2
CH3
4
H 1
HO
CH2CH3
3
Enantiômero (I) do 2-butanol
13
2) Colocar o átomo de mais baixa prioridade o mais afastado do
observador (1o Giro) (1a Troca)
CH3
CH2CH3
HO
H
(1a troca)
3) Fazer troca de posições para retornar ao enantiômero de partida
(um número par de trocas não altera a configuração do
enantiômero)
4
HO
2
3
CH3
CH2CH3
H 1
R (Horário)
4) Traçar um círculo seguindo a seqüência de prioridade (do maior
para o menor)
Se a direção for horária, o enantiômero é designado R
Se for anti-horária, o enantiômero é designado S
∗
A seqüência de prioridade ou regra de precedência para
compostos que contêm ligações duplas ou triplas, considera que
ambos os átomos são duplicados ou triplicados
C
A como se fosse
C
A
A
C
e
C
A como se fosse
A
C
C
A
A
C
14
Propriedades físico-químicas de enantiômeros
∗
Os enantiômeros têm propriedades físicas idênticas (PF, PE,
densidades, índices de refração, solubilidades, espectros de
infravermelho, etc), exceto o sentido da rotação do plano de
polarização da luz.
- Um deles gira o plano da luz para a direita e o outro para a
esquerda (de um mesmo ângulo).
A luz planopolarizada
A luz é um fenômeno eletromagnético. Um feixe de luz consiste de
dois campos oscilantes mutuamente perpendiculares: um campo
elétrico oscilante e um campo magnético oscilante.
Os campos oscilantes elétrico e magnético de um raio de luz ordinária.
⇓
Transformação de luz não-polarizada em luz polarizada
Lâmpada origem
(luz monocromática)
Luz não polarizada
Prisma de nicol
Luz polarizada
Único plano de vibração
15
O dispositivo que é utilizado para medir-se o efeito da luz
planopolarizada sobre os compostos opticamente ativos é o
polarímetro.
O analisador de um polarímetro não é nada mais do que um outro
polarizador.
- Se o tubo do polarímetro está vazio, ou se uma substância
opticamente inativa está presente, os eixos da luz
planopolarizada e do analisador estarão exatamente paralelos
quando o instrumento indica 0°, e o observador perceberá a
quantidade máxima de luz que o atravessa.
Quando um feixe de luz planopolarizada passa através de um
enantiômero, o plano de polarização gira. Os enantiômeros
separados giram o plano de luz planopolarizada de valores iguais,
mas em direções opostas. Por causa dos seus efeitos sobre a luz
planopolarizada, diz-se que os enantiômeros são compostos
opticamente ativos.
16
O número de graus que o plano de polarização é girado, depende
do número de moléculas quirais que ele encontra
Depende: Comprimento do tubo
Concentração do enantiômero
Temperatura (T)
Comprimento de onda (λ
λ) da luz utilizada
Base padronizada → Rotação óptica específica [α]
Rotação observada
[α ] =
α
C⋅l
Comprimento
do tubo (dm)
Ex:
[α ]25
D = +3,1°
concentração
g/cm 3
!
Não existe correlação óbvia entre a configuração dos
enantiômeros (R,S) e a direção na qual eles giram o plano da luz
planopolarizada (+, -)
Assim, pode existir R(+); R(-); S(+) e S(-)
Atividade óptica
Quase todas as moléculas individuais (quirais ou aquirais) são
teoricamente capazes de produzir uma ligeira rotação do plano de
luz planopolarizada.
Numa solução: Existem bilhões de moléculas no caminho do feixe luminoso
(presentes em todas as orientações possíveis)
O efeito do encontro de duas moléculas aquirais pode produzir uma
rotação muito pequena para a direita. Antes que o feixe saia da
solução pode encontrar uma molécula que tenha uma orientação e
que seja a exata imagem especular da primeira. O efeito deste 2o
encontro gira o plano de rotação de um mesmo valor, mas em
sentido oposto, que cancela exatamente a primeira rotação. O feixe
emerge sem rotação resultante (opticamente inativo).
Quando um feixe de luz planopolarizada atravessa uma solução
“quiral pura” (ex: R-butanol), não há molécula presente cuja
orientação sirva exatamente de reflexo especular (ex: S-butanol).
O cancelamento exato de todas as rotações produzidas não ocorre.
Portanto, uma rotação resultante do plano de polarização é
observada (opticamente ativo).
17
Modificação racêmica
Uma mistura de partes iguais (equimoleculares) de ambos os
enantiômeros, chama-se modificação racêmica.
Uma modificação racêmica é opticamente inativa. Misturando-se os
dois enantiômeros um com o outro, a rotação causada pelas
moléculas de um dos isômeros é anulada por uma rotação
exatamente igual e de sinal contrário por um número igual de
moléculas do outro.
Composto aquiral
Modificação racêmica
Opticamente inativos
±)
Modificações racêmicas ⇒ Geralmente designadas como sendo (±
∗
Uma substância opticamente ativa que consista de um único
enantiômero se diz ser “opticamente pura”
______________________________________________________
Diastereoisômeros
Estereoisômeros que não são imagens especulares
um do outro.
Compostos com mais de um centro quiral
CH3
CH2
*H
C
*H
C
Cl
Cl
CH3
(Dois centros quirais)
2 ,3-diclorope ntan o
Regra para saber quantos estereoisômeros são possíveis
2n, onde n = n° de centros quirais
∗ No
2,3-dicloropentano, não se deve esperar mais do que quatro
estereoisômeros.
18
Usando as projeções de Fischer
CH2
CH3
*H
C
*H
C
Cl
Cl
CH3
2,3-dicloropentano
CH3
CH3
Cl
H
Cl
H
CH3
Cl
H
H
Cl
Cl
H
H
Cl
H
Cl
Cl
H
CH2CH3
CH2CH3
I
II
e
III
IV
CH2CH3
CH2CH3
(II)
(I)
Pares
CH3
(IV)
(III)
Pares
Enantiômeros
I
III
;
II
III
;
I
II
e
IV
IV
Diastereoisômeros
(Imagens especulares)
∗
Os diastereoisômeros têm propriedades químicas semelhantes,
mas não idênticas. (Energias de ativação, estados de transição e
velocidades de reação diferentes)
! Os diastereoisômeros têm propriedades físicas diferentes (PE,
PF, solubilidades em dado solvente, densidades, índices de
refração, etc. diferentes)
A rotação específica é diferente
⇒
Podem ter o mesmo ou
diferente sinal de rotação e
alguns podem ser inativos.
∗
Devido às diferenças nas propriedades físicas, podem ser
separados por cristalização fracionada, destilação, cromatografia
(diferenças na polaridade).
No entanto, somente serão obtidas 2 frações
Modificação racêmica de I e II
Modificação racêmica de III e IV
Para separar os enantiômeros é
necessário
recorrer
à
“Resolução das modificações
racêmicas”, por meio de
reagentes opticamente ativos.
19
Compostos meso (Estruturas mesógiras)
Considerando outro exemplo com moléculas C H
3
que contêm dois carbonos quirais:
O 2,3-diclorobutano.
CH3
CH3
Cl
H
Cl
H
*H
C
Cl
Cl
CH3
CH3
CH3
Cl
H
H
Cl
Cl
H
H
Cl
H
Cl
Cl
H
CH3
CH3
(II)
(I)
Pares
*H
C
I
II
CH3
CH3
(III)
(IV)
Pares
III
IV
Sobreponíveis
(Mesógiros)
Enantiômeros
(Imagens especulares)
2n → Espera-se 4 estereoisômeros. No entanto só apresenta 3 (I, II e III)
∗ As moléculas (III) e (IV) são aquirais (apesar de conter carbonos
quirais)
Moléculas aquirais que contêm centros quirais são chamados compostos meso
(opticamente inativos).
! Metade da molécula é a imagem da outra metade num espelho
(em uma de suas conformações). Plano de simetria.
Nomenclatura de compostos com mais de um centro quiral.
Utilizam-se as regras de nomenclatura R, S, analisando cada
centro separadamente e atribuem-se números a cada um dos
carbonos.
CH3
Ex: 2,3-dicloropentano
5
CH2
4
*H
C
3
Cl
*H
C
2
Cl
CH3
1
20
CH3
2S
H
2
Cl
H
3
Cl
CH2CH3
Estabele-se a sequência de
prioridade pelo número atômico.
Cl
3R
CH3
H
Gira-se no sentido dos números
atômicos.
(2S,3R)-2,3-dicloropentano
Horário - R
Anti-horário - S
Se for mesógiro é desnecessário usar números
Por ex: (S,S)
(R,R)
(S,R)
(R,S)
2,3-diclorobutano
Reações em que participam estereoisômeros
a) Geração de um centro quiral
Às vezes uma reação realizada com reagentes cujas moléculas
são aquirais fornecem produtos cujas moléculas são quirais. O
resultado desta reação é a formação de uma modificação racêmica
opticamente inativa.
Ex: Cloração de n-butano para dar cloreto de s-butila
CH3
CH2
CH2
CH3
C l2
∆ ou Luz
CH3
CH2
CH
CH3
Cl
(Q u ira l)
(A q u ira l)
(M o d ifica çã o ra cê m ic a )
50 R / 50 S
∗ Síntese de compostos quirais a partir de reagentes aquirais
Modificações racêmicas.
21
b) Geração de segundo centro quiral
Ex: Cloreto de s-butila → Cloração → 2,3-diclorobutano
CH3
CH2
*H
C
Cl
CH3
C l2
∆ ou Luz
CH3
*H
C
*H
C
Cl
Cl
CH3
o u tro s
+ p ro
d u to s
Formam-se 3 estereoisômeros: (1 par de enantiômeros e 1 mesógiro)
Nesta reação são observados 3 aspectos importantes:
1) Como o centro quiral não é destruído, a configuração é mantida.
2) São formadas 2 configurações em torno do centro quiral
(resultam do ataque do cloro em lados opostos da porção planar
do radical). Formam-se os diastereoisômeros.
3) Os produtos (diastereoisômeros) se formam em
quantidades diferentes,
porque os ataques (pelo
cloro) não são igualmente
prováveis.
Formação do 1o centro quiral
Quantidades
enantiômeros
racêmica)
iguais
de
(modificação
2o centro quiral
Produto com quantidades
diferentes de diastereoisômeros.
Quando o radical quiral é
formado, falta simetria para as
faces que serão atacadas terem
exatamente a mesma probabilidade.
22
Separação de enantiômeros: Resolução
- Uma modificação racêmica é uma mistura equimolecular de
enantiômeros.
- As propriedades físicas (exceto o desvio da luz planopolarizada)
e as propriedades químicas são idênticas. Os métodos
convencionais de separação dos compostos orgânicos
(cristalização e destilação) falham quando aplicados a
modificações racêmicas.
∗ O processo mais útil para a separação de enantiômeros baseia-se
em permitir que uma modificação racêmica reaja com um só
enantiômero de um outro composto (opticamente ativo).
Portanto, uma modificação racêmica é convertida em uma mistura de
diastereoisômeros que apresentam pontos de ebulição e fusão diferentes,
e podem ser separados por métodos convencionais.
∗ O processo de separação dos enantiômeros de uma modificação
racêmica é chamada de resolução.
Alguns compostos opticamente ativos obtêm-se de fontes naturais, pois os
organismos vivos usualmente produzem apenas um dos enantiômeros do par
(estereoespecificidade).
Em sistemas biológicos, a estereoespecificidade desempenha um
papel preponderante. As enzimas (catalisadores biológicos) atuam
sobre compostos em sua maioria opticamente ativos.
Ex:
Glicose (+) → Importante no metabolismo animal (também na
fermentação alcoólica)
Glicose (-) → Não participa do metabolismo animal, nem é
fermentada por leveduras.
Adrenalina (-) → A sua atividade hormonal é muitas vezes superior
ao seu respectivo enantiômero.
Efedrina (+) → Possui atividade terapêutica e impede a ação do
enantiômero (-).
Aspargina, Leucina → Somente um dos enantiômeros do par é
doce.
Ácido lático (+) → Contração dos músculos.
Ácido málico(-) → Sumos de frutos.
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Como a maioria das moléculas orgânicas que ocorrem nos
organismos vivos é sintetizada por reações catalisadas
enzimaticamente, a maioria ocorre como um só enantiômero.
As proteínas, que constituem os músculos e outros tecidos, o
glicogênio no fígado ou no sangue, as enzimas e hormonas que
regulam o crescimento e os processos fisiológicos, são todos
opticamente ativos.
∗
A partir destes compostos naturais, outros compostos
opticamente ativos podem ser preparados. As modificações
racêmicas podem ser separadas por compostos opticamente
ativos.
A maioria das resoluções até agora realizadas depende da reação
de bases orgânicas com os ácidos orgânicos com formação de sais.
Aminas naturais opticamente ativas
(-) Quinina
(-) Estricnina
(-) Brucina
∗ Separação de ácidos racêmicos
Ácidos (+) ou (-) tartárico ⇒ Resolução de bases racêmicas
Ex: Modificação racêmica de um ácido resolvida usando amina.