Isomeria
  Espacial
(esteroisomeria)
  Profa. Graça Porto
                       Química
Estereoisômeros


• Iguais fórmulas moleculares

• Iguais fórmulas estruturais planas

• Diferentes fórmulas espaciais




                                       Química
Classificação




                Diasteroisômeros
   Isômeros
   Espaciais
                Enantiômeros



                               Química
Isomeria
Geométrica


        Química
Isômeros Geométricos

• Também chamados de isômeros CIS-TRANS ou
  diasteroisômeros.

• São estereoisômeros em que um não é a imagem do
  outro, diante do espelho.

• Ocorre em compostos etilênicos e em compostos
  ciclânicos.



                                                  Química
Compostos etilênicos


               C=C
 - A ligação pi entre os carbonos impede a
 rotação entre eles.
 - A ligação dupla divide o espaço em dois
 planos, um acima da ligação pi e outra
 abaixo.

                                        Química
Compostos Ciclânicos




   Os átomos de C dos ciclos não giram
   completamente ao redor de suas
   ligações.

                                         Química
Isomeria Geométrica (Cis –Trans)
      Condições de existência:
 1)   Cadeias abertas com ligação dupla entre carbonos
      ou cadeias cíclicas;
 2)   Radicais ≠ no mesmo carbono e = entre carbonos;
 3)   Radicais ≠ nos carbonos da dupla.

        H            H            O            H
            C-C                       C-C
       O              O          H               O
                     Mesmo composto

                                                Química
Isomeria Geométrica (Cis –Trans)
 Condições de existência:
 1) Cadeias abertas com ligação dupla;
 2) Radicais ≠ no mesmo carbono e = entre carbonos;


    H             H             H            CH3
      C=C                        C=C
    CH3   CH3                  CH3   H


                                                Química
Isômeros CIS e TRANS
• CIS (próximo a): os radicais iguais, ou de
  maiores Z, estão do mesmo lado do semi-
  plano.

• TRANS (através de): os radicais iguais, ou de
  maiores, Z estão em semi-planos opostos.

• Em geral, a forma TRANS é mais estável.


                                               Química
Isomeria Geométrica (Cis –Trans)
 Condições de existência:
 1) Cadeias abertas com ligação dupla;
 2) Radicais ≠ no mesmo carbono e = entre carbonos;


    H             H             H            CH3
      C=C                        C=C
    CH3   CH3                  CH3   H
           Cis                      Trans


                                                Química
Isomeria Geométrica (Cis –Trans)
 Condições de existência:
 1) Cadeias cíclicas;
 2) Radicais ≠ no mesmo carbono e = entre carbonos;



            CH2                       CH2
  H                   H     H                  CH3
       C          C              C         C
   CH3            CH3        CH3
                               3
                                               H
            Cis                    Trans
                                                Química
Isomeria
  Óptica

           Química
Luz natural e luz polarizada




  Luz não polarizada   Luz polarizada

 - A luz natural (não polarizada) apresenta
 vários planos de vibração.
 - A luz polarizada apresenta um único
 plano de vibração.

                                         Química
Polarização da Luz

        A luz polarizada é obtida fazendo-se passar um
 feixe de luz natural por dispositivos chamados de
 polarizadores. Um dos mais comuns é o prisma de Nicol.




                     Polarizador
    Luz Natural                       Luz Polarizada




                                                 Química
Atividade optica

• Substância opticamente inativa (SOI): não
  desvia o plano de vibração da luz polarizada.

• Substância opticamente ativa (SOA): desvia o
  plano de vibração da luz polarizada.




                                            Química
Substância opticamente ativa

   Dextrógiro, (d) ou (+) - desvia o plano de luz
   para a direita.




                                            Química
Glossário:

 Levógiro, (l) ou (- ): desvia o plano de luz
   para a esquerda.




                                                Química
Imagem especular (imagem invertida)




                                      Química
Isomeria Óptica


         Luz                       Luz
         polarizada                polarizada

          H                          H
    CH3- C - COOH          HOOC- C - CH3
          OH                         OH
     Ác. (+) d-Láctico      Ác. (-) l -Láctico

     Enantiômeros , enantiomorfos ou antípodas

                                                 Química
Mistura racêmica



      Uma mistura formada por partes iguais
 dos antípodas d e l (mistura equimolar) não
 desvia o plano da luz polarizada e é chamada
 de mistura racêmica.




                                         Química
Atividade Óptica

• Está ligada à assimetria molecular.

• Toda substância que apresenta carbono quiral
  ou assimétrico é opticamente ativa.




                                           Química
Carbono quiral


                       H
               CH3-* C - COOH
                       OH
   Carbono Quiral (C*) ou assimétrico: está ligado a
   quatro radicais diferentes.


                                                 Química
Isomeria Óptica
      Isômeros ópticos são aqueles que conseguem
desviar o plano de oscilação da luz polarizada, já que
apresentam quiralidade.


                        H
                CH3-* C - COOH
                        OH

                                                 Química
Isômeros opticamente ativos

         O número de isômeros opticamente ativos
que uma substância pode apresentar é dado pela
relação:

             2n = n° de isômeros ativos

            onde n é       o   número     de   carbonos
assimétricos diferentes.




                                                 Química
Exemplo
          H                       H
   CH3- C - COOH + HOOC- C - CH3
          OH                      OH

                Ác. d-l Láctico
               Isômeros ativos
                     2n
                     21= 2


                                       Química
Exemplo 2
                OH H     CHO
       CH3 –* –*C –*C – CH3
             C
                H Cl OH
            Isômeros Ativos
                 2n
                23 = 8




                               Química

Isomeria2

  • 1.
    Isomeria Espacial (esteroisomeria) Profa. Graça Porto Química
  • 2.
    Estereoisômeros • Iguais fórmulasmoleculares • Iguais fórmulas estruturais planas • Diferentes fórmulas espaciais Química
  • 3.
    Classificação Diasteroisômeros Isômeros Espaciais Enantiômeros Química
  • 4.
  • 5.
    Isômeros Geométricos • Tambémchamados de isômeros CIS-TRANS ou diasteroisômeros. • São estereoisômeros em que um não é a imagem do outro, diante do espelho. • Ocorre em compostos etilênicos e em compostos ciclânicos. Química
  • 6.
    Compostos etilênicos C=C - A ligação pi entre os carbonos impede a rotação entre eles. - A ligação dupla divide o espaço em dois planos, um acima da ligação pi e outra abaixo. Química
  • 7.
    Compostos Ciclânicos Os átomos de C dos ciclos não giram completamente ao redor de suas ligações. Química
  • 8.
    Isomeria Geométrica (Cis–Trans) Condições de existência: 1) Cadeias abertas com ligação dupla entre carbonos ou cadeias cíclicas; 2) Radicais ≠ no mesmo carbono e = entre carbonos; 3) Radicais ≠ nos carbonos da dupla. H H O H C-C C-C O O H O Mesmo composto Química
  • 9.
    Isomeria Geométrica (Cis–Trans) Condições de existência: 1) Cadeias abertas com ligação dupla; 2) Radicais ≠ no mesmo carbono e = entre carbonos; H H H CH3 C=C C=C CH3 CH3 CH3 H Química
  • 10.
    Isômeros CIS eTRANS • CIS (próximo a): os radicais iguais, ou de maiores Z, estão do mesmo lado do semi- plano. • TRANS (através de): os radicais iguais, ou de maiores, Z estão em semi-planos opostos. • Em geral, a forma TRANS é mais estável. Química
  • 11.
    Isomeria Geométrica (Cis–Trans) Condições de existência: 1) Cadeias abertas com ligação dupla; 2) Radicais ≠ no mesmo carbono e = entre carbonos; H H H CH3 C=C C=C CH3 CH3 CH3 H Cis Trans Química
  • 12.
    Isomeria Geométrica (Cis–Trans) Condições de existência: 1) Cadeias cíclicas; 2) Radicais ≠ no mesmo carbono e = entre carbonos; CH2 CH2 H H H CH3 C C C C CH3 CH3 CH3 3 H Cis Trans Química
  • 13.
  • 14.
    Luz natural eluz polarizada Luz não polarizada Luz polarizada - A luz natural (não polarizada) apresenta vários planos de vibração. - A luz polarizada apresenta um único plano de vibração. Química
  • 15.
    Polarização da Luz A luz polarizada é obtida fazendo-se passar um feixe de luz natural por dispositivos chamados de polarizadores. Um dos mais comuns é o prisma de Nicol. Polarizador Luz Natural Luz Polarizada Química
  • 16.
    Atividade optica • Substânciaopticamente inativa (SOI): não desvia o plano de vibração da luz polarizada. • Substância opticamente ativa (SOA): desvia o plano de vibração da luz polarizada. Química
  • 17.
    Substância opticamente ativa Dextrógiro, (d) ou (+) - desvia o plano de luz para a direita. Química
  • 18.
    Glossário: Levógiro, (l)ou (- ): desvia o plano de luz para a esquerda. Química
  • 19.
    Imagem especular (imageminvertida) Química
  • 20.
    Isomeria Óptica Luz Luz polarizada polarizada H H CH3- C - COOH HOOC- C - CH3 OH OH Ác. (+) d-Láctico Ác. (-) l -Láctico Enantiômeros , enantiomorfos ou antípodas Química
  • 21.
    Mistura racêmica Uma mistura formada por partes iguais dos antípodas d e l (mistura equimolar) não desvia o plano da luz polarizada e é chamada de mistura racêmica. Química
  • 22.
    Atividade Óptica • Estáligada à assimetria molecular. • Toda substância que apresenta carbono quiral ou assimétrico é opticamente ativa. Química
  • 23.
    Carbono quiral H CH3-* C - COOH OH Carbono Quiral (C*) ou assimétrico: está ligado a quatro radicais diferentes. Química
  • 24.
    Isomeria Óptica Isômeros ópticos são aqueles que conseguem desviar o plano de oscilação da luz polarizada, já que apresentam quiralidade. H CH3-* C - COOH OH Química
  • 25.
    Isômeros opticamente ativos O número de isômeros opticamente ativos que uma substância pode apresentar é dado pela relação: 2n = n° de isômeros ativos onde n é o número de carbonos assimétricos diferentes. Química
  • 26.
    Exemplo H H CH3- C - COOH + HOOC- C - CH3 OH OH Ác. d-l Láctico Isômeros ativos 2n 21= 2 Química
  • 27.
    Exemplo 2 OH H CHO CH3 –* –*C –*C – CH3 C H Cl OH Isômeros Ativos 2n 23 = 8 Química