ISOMERIA

...Ia ação es. alizaros nais pogista de ;alicílico. inado, a de asma rqueage )tidadas cafeína. )náriose É obtida ntas em f , I '. 29' /, !someria planaDD compostos diferentescomfórmulasiUDDis H3C-C-OH H2 metOximetano etanol .:. Isomeria cetona-aldeído - CnH2nO Dada uma fórmula molecular, sempre que for possível escrever a fórmula de uma cetona, também será possível escrever a fórmula de um aldeído. Exemplo: fórmula molecular C3HóO O O C HC/ 3 "CH 3 a,teofilina :'fomina 002 :-0,20 o conceito de isomeria teve origem na primeira síntese orgânica quando Wõhler e Berzelius observaram que tanto a uréia como o cianato de amônio que havia sido utilizado para prepará-Ia apresentavam os mesmos elementos na mesma quantidade: N2H4CO. Os cientistas observaram também que as propriedades químicas e fisicasdessas substâncias, contudo, eram absolutamente diferentes. Foi Berzeliusquem, com a ajuda de Liebig,propôs uma explicação para o fenômeno: os compostos apresentavam a mesma composição de elementos, mas a disposição dos átomos desses elementos em cada composto era diferente. Tratava-se de compostos isômeros (do grego isos, mesmo, e méros, parte, significando, portanto, "partes iguais"), palavra inventada por Berzelius para descrever a isomeria, um novo conceito em Química. l . Isomeria é um fenômeno no qual dois ou mais compostos diferentes apresentam a mesma fórmula - molecular e diferentes fórmulas estruturais. - ~ H3C-C-C H2 H propanona propanal .:. Isomeria éster-ácido carboxI1ico - CnH2n02 Dada uma fórmula molecular, sempre que for possível escrever a fórmula de um éster, também será possível escrever a fórmula de um ácido carboxI1ico. --~I! Exemplo: órmulamolecularC2~02 f O H-C O OH 'aços :;- 1,5 aestrutura "3 cafeína, a ..,posto do a fórmula o solvente "3incorreta. dialquila e <acamente Portanto, os isômeros são compostos diferentes. Considere a seguinte analogia: quantas palavras diferentes é possível escrever, por exemplo, combinando de várias maneiras as letras A. O, R e M. Roma, Ornar, amor, mora, ramo etc. Poderíamos dizer que as palavras acima são isômeras, ou seja, são diferentes, mas foram escritas a partir de um mesmo conjunto de letras. Na Química o que ocorre é idêntico. Às vezes podemos escrever a fórmula estrutural de compostos orgânicos diferentes a partir de um mesmo conjunto de átomos. Essescompostos são ditos isômeros. Dois ou mais compostos são isômeros planos quando possuem a mesma fórmula molecular e diferentes fórmulas estruturais planas. A isomeria plana é dividida em cinco casos: função, cadeia, posição, compensação ou metameria e dinâmica ou tautomeria. O-CH metanoato de metila 3 ácido etanóico .:.Isomeria fenol-álcool aromático-éter aromático CnH2n-óO Dada uma fórmula molecular, sempre que for possívelescrever a fórmula de um fenol que possua um substituinte alquila, será possível escrever a fórmula de um álcool aromático e de um éter aromático. Exemplo:fórmula molecular C7HsO 1 meta-metilfenol Isomerialanadefunção p A diferença entre os isômeros está no grupo funcional. Há quatro casos mais comuns e importantes de isomeria de função: .:.Isomeria éter-álcool - CnH2n +20 álcoOl benzflico E perfumes. 'Jpionitrilo. :ompostos: -tanamida. Dada uma fórmula molecular, sempre que for possível escrever a fórmula de um éter, também será possível escrever a fórmula de um álcool. Exemplo:fórmula molecular C2HóO metoxibenzeno 169 ésteres.o que se dá com as aminas e as amidas. H3C-C-NH2 H2 etilamina H dimetilamina Isomeria planadeposição A diferença está apenas na posição de um grupo funcional. como o oxigênio ou o nitrogênio. Pode ocorrer. .:.:.:.:. Diferente posição de uma insaturação Ocorre com compostos insaturados que não sofrem ressonância e têm no mínimo 4 carbonos.Diferente posição de um substituinte Ocorre entre compostos acíc1icoscom no mínimo 6 átomos de carbono ou em compostos cíc1icoscom no mínimo 5 átomos de carbono.2-dimetilciclopropano a J o . propan-1-o1 propan-2-o1 ete"o - . Exemplo:fórmula molecular C3HóO but-l-eno but-2-eno OH H3C-C=CH2 l-propen-2-o. Há três casos principais: .:. sempre que for possível escrever a fórmula de um cic1ano. . .A alta eletronegatividade do oxigênioou do nitrogênio provoca a atração dos elétrons da ligação 1tdo carbono. Exemplo:fórmula molecular C2~0 C OH H H2 H C. aminas e amidas.. Exemplo: fórmula molecular C4HIO . Tautomeria aldo-enólica (enol ~ aldeído) .Tautomeria ceto-enólica (enol ~ cetona) Ocorre entre enóis e cetonas que possuem no mínimo 3 átomos de carbono. que é uma ligação fraca e fácil de deslocar.:. em compostos cuja molécula possui um elemento muito eletronegativo. como álcoois e cetonas. ligado ao mesmo tempo ao hidrogênio e a um carbono insaturado (que faz ligação 1t).:. sempre que for possível escrever a fórmula de um composto de cadeia ramifica da. Exemplo: fórmula molecular C3Hó H3C-N-CH3 I H N-CH 3 N-C-CH H H2 3 N-metiletanamlda N-etilmetanarnlda Isomeria inâmica utautomeria d o A tautomeria ocorre somente na fase líquida. Exemplo: fórmula molecular C3Hó H2 C H2C CH2 propeno C CH3 C CH3 H2C- / \ C CH2 H /" H c / \ _ H 1 1 -dimetilciclopropano 1 .:. Cadeia ramificada e cadeia normal Dada uma fórmula molecular. Diferenteposiçãode um grupofuncional Ocorre apenas com grupos funcionais ligados à cadeia homogênea. O ~ H - . entre éteres. Metameria entre éteres Ocorre com éteres que possuem no mínimo 4 átomos de carbono./ 3 I A diferença entre os isômeros está apenas no tipo de cadeia carbônica. Exemplo: fórmula molecular C3H70N O O H-C a H H3C-C-CH3 CH3 rnetilpropano H C-C-C-CH 3 H2 H2 butano 3 .I. por exemplo. Metameria entre amidas Ocorre apenas entre amidas monossubstituídas ou dissubstituídas.I Isomeria lanadecadeia p I Exemplo: fórmula molecular CsHIO HC CH H" 3 . Cadeia heterogênea e cadeia homogênea Ocorre sempre que for possível mudar a posição de um heteroátomo tomando a cadeia homogênea sem alterar o grupo funcional.C -CH 3 H 3 H H-C-C H etanal O \ H -. Os dois isômeros passam a coexistirem equilíbrio dinâmico.CnH2n Dada uma fórmula molecular. Compensação oumetameria A diferença entre os isômeros está apenas na posição de um heteroátomo. Exemplo: fórmula molecular CsHIO HC=C-C-CH HC-C=C-CH 2 H H2 3 3 HH 3 .:. 170 H3C-C-C-H H propano'ia - . de uma insaturação ou de um substituinte.C-O-C-CH3 H2 H2 H2 H2 metoxipropano etoxietano Clclopropano . Exemplo: fórmula molecular C4HI00 H3C-O-C-C-CH3 H3C. Cadeia fechada e cadeia aberta . Exemplo:fórmula molecular C3HsO OH H C-C-C-OH 3 Ocorre entre enóis e aldeídos que possuem no mínimo 2 átomos de carbono. também será possível escrever a fórmula de um alceno.:. será possível escrever a fórmula de um composto de cadeia normal. O At03 é consumido totalmente na reação química. hidrocarbonetos alifáticos. (lTA-SP) Um alcano pode ser um isômero de: a) um alcenocom o mesmo número de átomos de carbono. b) Qual dessasaminastem ponto de ebulição menor que as outras três? Justifique a resposta em termos de estrutura e forças intermoleculares.Veja. F3.O feromônio de alarmeé empregado. na orientação de ataque ao inimigo. b) Organize os três isômeros em ordem crescentede seus pontos de ebulição.CH3 = H3C. CH3CHzCH3 e e e CH3 a) 10.G. /' Y /C\ OH " / ~ diferentes. chamadas feromônios. (UERJ) a tentativa de conter o tráfico de drogas. 3D "'limo 4 512. ' . 1C d)1A.tais como: heptanjá 2-ona. obtida pela destilação do petróleo bruto. apresentam uma sofisticada rede de comunicações. octan-3-01e 4-metil-heptan-3-01. d) butan-1-01e propan-1-01. respectivamente. 35. 507. Aect3. 'Jffi careletro-. 508.)Vocaa :. variáveis em composição. 1B.Q1fenol. álcool e éter. HC-C-C-CH 3 HZ HZ A!C~ ~ 3 t!. Fl " 1 jil I ~ . v. 3C 10. c) 1A.'ftJ"'~ Os isômeros de fórmula C4Hssão hidrocarbonetos das classesdos alcenose dos ciclanos.sômeros i funcionais dessassubstânciasé: a) butanal e propanal. metilpropeno. c) butanal e propan-1-01. ExerCICIQ lVId resa ' ."nasna 'fexem- outro alcano de mesma fórmula molecular. planoscoma fórmulamo/ecular 4HS. Cadeia 3.3C 2. baseadana transmissão de sinais por meio de substâncias voláteis.3D CH3 D e) 1C.em no a) Qual o nome dos gruposfuncionais presentesna estrutura da heptan-2-ona e do octan-3-0I. 511. b) Explique por que uma dessassubstânciastem ponto de ebulição mais elevado do que a outra.como o cloreto de alumínio. b) um cicloalcanocom a mesmafórmula estrutural.{~. (UFG-GO) xistem E duassubstâncias rgânicascom a o fórmula molecularCZH60. 2B.8Exercíciosemaula ano 505. de acordo com a espécie. principalmente as cortadeiras. isomerizarcadeiasnormaisde alcanoscom t o uso de catalisadores. quimicamente ~ {"\ OH H CH3 r f'.H C 171 / \ HzC CHz - . (UnB-DF)A isomerização um processo qual é no as moléculassofrem um rearranjo estrutural. (Ciência Hoje.respectivamente.por exemplo.a isomerizaçãodo butano. a) Escrevaas fórmulas estruturais das quatro aminas. -CH3 lida eria :da. Esse fenômeno é utilizado para melhorar a qualidade da fração gasolina. -O (UFPR)Escrevaas fórmulas estruturais dos isômeros . mesmo as universidades só adquirem essesprodutos com a devida autorização daquele órgão.J butan-1-01e propanal. O butano possui menor ponto de ebulição que o metilpropano. 509. respectivamente? b) Quaisasfunçõesorgânicasrepresentadas peloscompostos 4-metil-heptan-3-ona e 4-metil-heptan-3-01. Hoje. além de outros componentessecundários identificados.A alternativaque apresenta. sendo constituído. B. HzC C. (UFF-RJ) Associeasfórmulascomo tipo de isomeria: A. respectivamente? c) Identifique um par de isômerosde cadeia. Respectivamente:but-l-eno. Justifiquesua resposta. F2. Posição iJ . but-2-eno.C = C . N a PolíciaFederalpassoua controlar a aquisiçãode solventes com elevado grau de pureza.CH3 H Hz H H H3C --. ambém.2B. (CH3hCH e CH3(CHzhCH3 1. C 1. om basenessa C afirmaçãopede-se: a) Escrevaa fórmula estrutural plana que representa cada uma dessas substâncias e dê seus nomes segundo a convençãoda IUPAC. julgue os itens abaixo em verdadeirosou falsos.primeiramente. Função d) um alcino com apenasuma ligaçãotripla. as substâncias de mesma fórmula molecular apresentam propriedadesdiferentes.Na isomeria.C . H HC-C-CH 3 1 3 CH3 ' . ~~ compostos aromáticos. em J muito Jgênio. Pode-se. cic/obutano e metilciclopropano. QI. (UFV-MG)Com a fórmula molecularC3HaO existem três isômerosconstitucionais. . como o éter (etoxietano) e a acetona (propanona).--. isômerosfuncionais. octan-3-ona. 16. 514. [l compostos orgânicos oxigenados.co. (Vunesp-SP) Há quatro aminasde fórmula molecular C3HgN. (UFPel-RS) As formigas. VO. Jem no [f. 506. Os compostos descritos acima fornecem um exemplo de isomeria de posição.) Em relação ao que foi dito. que é :ois isô:. F 1. a 100°C ou mais. pela 4-metil-heptan-3-ona. e) um alcadieno com o mesmo número de átomos de hidrogênio. 510. l5. a) Representeas estruturas dos três isômeros. em maior proporção.relacionadosno texto. (UFSC) Os compostos representados estruturas a seguir são: pelas l?J 2A. n.2C. (UFJF-MG) ue tipo de isomeriaestá representada Q abaixo? O HC-C 3 ~ li \ NHz iminoálcool '2 amida idas ou 513.entre as quais a química. (UEMG)Há cinco compostos diferentes com a fórmula C]HsO. CH20 11. de fórmula molecular C4H6. a) propan-1-01 e propanona b) ácido propanóico e etanoato de metila c) dietilamina e metil-propilamina d) metilpropeno e ciclobutano 519. álcoois e éteres. p F16. f ) ciclopentano e 3-metilbut-1-eno. A fórmulaestrutural plana do isõmero de função do etanoato de etila. todas as alternativas a seguir estão corretas. princípioativo O do gás lacrimogêneo.. (UFSC) Algunsdos isõmerosaromáticosdo n-propilbenzeno estão representados abaixo: CH3 guintes pares de compostos orgânicos: a) cloreto de propila e cloreto de isopropila. 08. e) 1-propen-1-01 e propaoal. b) de cadeia e tautomeria. que tem odor e sabor de maçã. b) pentan-3-ona e 3-metilbutanal. Indique. CH3CH2COOH 5. d) orto-metilfenilamina e N-metilfenilamina. enóis. 11I ode ser apenas um éster.Existem 3 isõmeros de posição do trimetilbenzeno. Considerando a estrutura de cada um deles. e) dois éteres de cadeia mista. a)2 m4 c)5 d)6 e)8 ~.2e4 b)2e4.2e4 d)3e6. a fórmula estrutural e o nome de: a) dois aldeídos. exceto: [I Um deles é um aldeído. e) propanóico e metanoato de etila.Existem 3 isõmeros de posição do metil-etilbenzeno. V04. d) de compensação. (EsPCEx-SP) brometo de benziIa. hidrogênio e oxigênio podem fazer. tem fórmula molecular C]H]Br. c) 1-butanol e 2-butanol. é correto afirmar que V01. 515. c) Três deles são quimicamente muito semelhantes. ~ (7' 524. d) metoxipropano e etoxietano. e) de função e metameria. e) tautomeria. 11 pode ser apenas um álcool. (Fameca-SP) Dentre os pares de compostos orgânicos relacionados abaixo. (Vunesp-SP) Para os hidrocarbonetos isõmeros. a fórmula estrutural e o grupo funcional a que pertencem.3e5 c11e3. b) os nomes oficiais. ? 525. d) de posição e função.3e6 61\'-H CH3 l8J É correto afirmar: 01. F02. respectivamente.a 172 . CH3COOCH3 3.oO.CHCH3 CH3 o tipo de isomeria que se verifica entre as duas substâncias é: 522. F08.é: !:J Exerádos omplemmtares c o H r I I 520. g) 2-amino-2-metilpentano e 2-amino-3-metilpentano. d) dois álcoois de cadeia cíclica.Indique o nome. (Cesgranrio-RJ) Duas substâncias de odores bem distintos curiosamente têm fórmula molecular idêntica.1e5 e)2e4. 517. 526. Q!r.111 pode ser um álcool ou um éter. 1'6': lém do propilbenzeno existem mais 7 isõmeros aromáA ticos. h) N-etiletanamida e N-metilpropanamida. p F32. CH30CH2CH3 São isõmeros os pares: a)1e5. c) dois enóis.CH2. Indiqueo tipo de isomeriaque ocorre entre os se- a) de cadeia. (UFMS) Dado o seguinte conjunto de fórmulas moleculares de compostos orgânicos oxigenados: I. pode ser obtido pela reação entre ácido etanóico e etanol. d) Todos apresentam o anel benzênico. I a'} H C-C-C 3 11 I \ OH CH3 c) H3C-C-C-C-OH H2 H2 H2 O 11 e) H3C-C-C H2 \ 0-CH3 516. c)de posição. 521. A contém cresóis. OT. CH3CH2CHO 4. CH3CH2CH20H 6. Forneça todos os isõmeros planos de fórmula molecular C4H. Verifique se os pares de compostos a seguir possuem a mesma fórmula molecular. Existem 3 isõmeros de posição do isopropilbenzeno. pelo mau cheiro exalado pelas cabras: CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 COOH e pela essência do morango: CH3 COO . (PUC-MG) Analise os compostos a seguir: 1. Caso isso se confirme. b) duas cetonas. a partir dessa fórmula molecular. 518. 527. m n-propilamina e metil-etilamina. 2H60 C 11I. 64.11e 11I odem apresentar isomeria de função. Os odores e as substâncias citadas são responsáveis. A fórmula desse composto admite a seguinte quantidade de isõmeros. ~ 528. 37. (UFRGS-RS) creolina.escreva: a) as fórmulas estruturais. usada como desinfetante. Com a fórmula molecular CSH100 possívelescrever é a fórmula estrutural de aldeídos. C2H402 e considerando o número de ligações normais que os átomos de carbono.11pode ser um ácido carboxílico. O número total de isõmeros aromáticos do propilbenzeno é 5. Esses cresóis podem apresentar isomeria: a) de função e cadeia. C6H1202'o que caracteriza o fenõmeno da isomeria. CH3COCH3 2. que apresenta cadeia carbõnica ramificada. c) de cadeia e posição. A fórmula molecular do isopropilbenzeno é C9H12. ~ de função.1 é um aldeído. que são hidroximetilbenzenos de fórmula molecular C]HsO. (Mack-SP)o etanoato de etila. A fórmula molecular do trimetilbenzeno é CSH13. cetonas. b) Os cinco são isõmeros. . indique o tipo de isomeria plana que ocorre entre eles. c) butano e isobutano. assinale o que exemplifica um caso de isomeria plana de cadeia: a) propanal e propanona. t~ 523. :. É solúvel em solventes orgânicos e pouco solúvel em água. pois dá origem a moléculas diferentes.o que atribui propriedades fisicase químicas distintas aos isômeros. as moléculas acima representam um único composto. Por exemplo: l. Seja.. Isômeroeis-l.como. Desse modo. !to: meros. A tabela a seguir fornece a densidade em glmL e o ponto de ebulição (PE)em °C dos isômeros eis e trans do l.. a ligação entre dois átomos de carbono é "rígida" e não permite que haja rotação entre eles . no caso de uma ligação dupla -.2-dicloroetano: H H H H \ I lóis.não é possívelhaver rotação entre eles.I") . Possui ligantes iguais em cada átomo de carbono da dupla em um mesmo plano. ~ fórmulas 2 c f) !. por exemplo. se os ligantes de cada átomo de carbono da dupla forem diferentes entre si e iguais aos ligantes do outro átomo de carbono. Quando dois átomos de carbono fazem uma ligação dupla (I (j e 17t).. Os isômeros l.~"'..2-dicloroeteno.el escrever . os substituintes estão ocupando o plano (semi-espaço) superior ao da ligação 7t ou o plano (semiespaço) inferior ao da ligação 7t. es.?l!Jl~o. d PE Isômero eis trans 1. Pode ser dividida em dois casos: compostos de cadeia acíclica (aberta) e compostos de cadeia alicíclica(fechada). Desse modo. 173 . O 1.. É solúvel em solventes orgânicos e pouco solúvel em água. o composto l.2-dicloroeteno. le fórmula isomeria: )meria. esquematizando: VI \ H H ltano. por exemplo.2-dicloroeteno é um líquido incolor de baixa temperatura de ebulição que se decompõe lentamente quando exposto ao ar. tem-se a formação de dois compostos. H H \ / isõmero eis C= C / \ Ct O Ites com a 3 um deles.:.. a posição que os ligantes de um átomo de carbono assumem em relação aos ligantes do outro átomo de carbono no espaço não é relevante. !ntre os se- H-C~C-Hé~~aH-c~c-a C C a H C \ \ H queé igual a H-C~C-H C ou. A tabela a seguir fornece a densidade em glmLe o ponto de ebulição (PE)em °C dos isômeros eis e trans do l..2-dicloroeteno.2-dicloroeteno dos como solventes..á ~r:qCIJI:l:lf1OstOJ:de ~adelá4aí:lii:d. Issoocorre quando dois átomos de carbono fazem apenas 1 ligação sigma. a posição que os ligantes de um átomo de carbono assumem em relação aos ligantes do outro átomo de carbono no espaço adquire uma importância fundamental.282 1. . Qualquer tentativa de rotação entre os átomos de carbono ocasiona o rompimento da Jigação. álcoois e a fórmula Quando a ligação entre dois átomos de carbono pennite que haja rotação entre eles. é correto uir: 12CHO :H2CH3 2e4 Note que o átomo de carbono 1foi mantido fixoe o átomo de carbono 2 foi rotacionado. que são os isômeros geométricos eis e trans. ção.257 ::59 ::48 eis e trans são usa- os átomos . isto é. de .2-dicloroeteno Isomeria eométrica g A isomeria geométrica estuda os compostos que possuem a mesma fórmula molecular e diferentes fórmulas estruturais espaciais . apenas o átomo de carbono 2 fez uma rotação em tomo do eixo da ligação sigma carbono-carbono. >mpostos Iplificaum 30 . O 1. Note que a palavra plano está sendo utilizada aqui no mesmo contexto de semi-espaço. 'sinfetante. (/ ~ . A ligação dupla é "rígida".2-dicloroeteno é um líquido incolor de baixa temperatura de ebulição que se decompõe lentamente quando exposto ao ar. \ I Isomer!fdl geomifr!Ciôl te!somer!iõJ [--/ /. porém. ". . 'nula moleIe o grupo Jmeros. Quando. H Ct . Isô Apr. quando estão em planos opostos.. opõe-se à definição vista anteriormente. Outro exemplo interessante de isomeria geométrica eis-transé o que ocorre no ácido butenodióico. Traçando uma linha imaginária no sentido da ligação dos átomos de carbono que possuem ligantes diferentes. . por estarem em um mesmo plano. por exemplo. Considere. não tem a possibilidade de fazê-Ios interagir (trata-se de um impedimento espacial) e. . por exemplo.C CH3 H2 H. C=C / HO-C \ / ' C-OH ~ não sofre desidratação ---=-7 intramolecular ~ H O ácido fumárico Note que os ligantes em destaque são os mais simples de cada carbono da dupla e..C. Isômero trans-1.Há algumas tentativas de definir os isômeros eis e trans em relação à complexidade dos ligantes de cada átomo de carbono.tc.d. para que haja isomeria geométrica.OH '/ \ / C=C C=C H .2dimetilciclopentano: . Considere.:. H Ap car Observações importantes: .. OH O O / '\ '" 0= C C. devido a sua configuração espacial. Por exemplo. pois os ligantes iguais estão em planos opostos.:. / isômero trans C=C O 1t / \ H 0Ci=0 (=8 H= .que veremos no próximo item. Uma delas.:. esse seria o isômero eis. Casos como o esquematizado abaixo: a a a c Além de esses isômeros apresentarem propriedades fisicas diferentes. não haverá isomeria. eles jamais poderão fazer uma rotação completa em tomo de seus eixos sem que haja rompimento do ciclo. Consideraremos como isomeria eis e trans apenas o caso em que os átomos de carbono que não sofrem rotação possuem ligantes diferentes entre si e iguais aos do outro átomo de carbono. definimos os isômeros eis e trans. apenas foram escritas ao contrário uma em relação à outra. Essa idéia.tb.. o 3-metilpent-2-eno: H3C H C=C / \ H3C..\ / \ -' ácidocis-butenodióico ácidomaléico O ácidotrans-butenodióico ácidofumárico .:. eles também apresentam propriedades químicas diferentes. pois..e . se forem iguais.em-cOJ:lJ{J1Jstos. o propeno: H H H CH3 \ C=C / é igual a CH3 \ C=C H / H I H As moléculas acima representam um único composto. Considere. não sofre desidratação intramolecular.:. diz o seguinte: Quando os ligantes mais simples estão em um mesmo plano. o hidrocarboneto 1.cfcJjca..:. car H . no entanto. que possui os grupos carboxila em planos opostos. A estrutura cíclica é "rígida". tem-se o isômero trans. tem-se o isômero eis e. Já o ácido fumárico.É necessário que os ligantes de cada átomo de carbono da dupla sejam diferentes entre si. por exemplo. 174 lsolI1ecia.. dessa forma. . Isô / \ H HO..2-dicloroeteno Apresenta ligantes iguais em cada átomo de carbono da dupla em planos opostos. OH GH O O=C \ H Iso C ambí deca! dois I \ / C-C / C=O~ O~C/ " ~O C C=C / "- +HO 2 H \ H O H / H N \ b / C=C / \ ou c b / C=C / ácido maléico anidrido maléico \ d coma. O problema é que essa definição pode entrar em conflito com a que acabamos de estudar. Quando átomos de carbono estiverem ligados formando uma cadeia cíclica.td em que há 3 ou 4 ligantes diferentes entre si.cadeja. por exemplo. são mais bem definidos por um tipo de isomeria denominada E-Z. o ácido maléico sofre desidratação intramolecular (que ocorre quando os átomos de uma molécula sofrem um rearranjo liberando uma molécula de água) formando o anidrido maléico. Logo. basta que pelo menos dois átomos de carbono do ciclo possuam ligantes diferentes entre si e iguaisaos de um outro átomo de carbono.OH H C. Nesse sistema. opostos.Clstos. I ligados poderão eus eixos ca. proposto pelo químico orgânico inglês Christopher Kelk Ingold (1893-1970). em casos como os esquematizados abaixo. o composto I-cloro-Ietil-2-metilciclobutano: . .dióico. I b I b Considere.:. .Isômero Z-3-metilpem-2-eno Apresema os ligames de maior prioridade em um mesmo plano Gumos).:.CH2 O." c .ta.Isômero Z-I-cloro-I-etil-2-metilciclobutano Apresema os ligames de maior prioridade em um mesmo plano Gumos)." d a -C / \ _ C \ c ou a -C / \ _ C \ d :lratação .:.no carbono I. H2 /C"'H2C CH2 No carbono y o ligame de maior prioridade é o metil. examinamos os dois grupos ligados a cada átomo de carbono da dupla ligação e os colocamos em ordem de prioridade.C1JJIJp. pois o carbono tem número atômico maior que o átomo de hidrogênio. H3C CH3 \ / C=C / \ ~pacial. No sistema E-Z. 'C-C/ I I /CH 3 / H3C.pois o desempate é feito comparando-se o número atômico do último átomo de carbono desse ligante com o do átomo de hidrogênio do ligame metiI. H2 H3C H3C-C-C-CH I I H H 3 . H2C-CH2 H3C.em. ---'." d com a . por exemplo." c . Isômero E-I-cloro-I-etil-2-metilciclobutano Apresenta os ligantes de maior prioridade planos opostos (separados). H2C. Isômero tJdióico t:o opriedaam pro- Apresema os ligames iguais dos dois átomos de carbono do ciclo ocupando planos opostos: H2 /C"'H2C CH2 E-3-metilpem-2-eno Apresenta os ligantes de maior prioridade em planos opostos (separados).# CH3 H . o 3-metilpem-2-eno: H3C \ H3C- C=C I CH3 Dados os valores de Z: O = 17.CH3 Isomeria E-Z Como vimos.2- " Terá maior prioridade o ligante cujo átomo imediatameme ligado ao carbono da dupla tiver maior número atômico. a '" /a \ C d a".:. e a letra Z. por exemplo. Isômerotrans-I.C H2 \ H . - Considere.:.áo vista Jão em geomé. No carbono 2. jumos. Logo. o cloro é o ligamede maior prioridade. da palavra alemã zusammen. a letra E vem da palavra alemã entgegen. basta do ciclo t)sde um ntido da Illigames neto 1.aâdicos. o metil é o ligamede maior prioridade. a C=C b a a ou c b C=C c Lembre-se de que não podemos relacionar os termos eis e Z Gumos)e trans e E (opostos).I l/H H C-C 2 / \ Cl CH3 em C X H2 Y H No carbono x o ligante de maior prioridade é o etil. C = 12 e H = 1. pois o carbono possui número atômico maior que o hidrogênio.2-dimetilciclopemano - \ / C=C / \ C -CH3 ." b .C"". -OH . pelo químico orgânico bósnio (naturalizado suíço) VIadimir Prelog (I906-1998) e por colaboradores. E-Z. 175 .deJicos O sistema de nomenclatura E-Ztambém pode ser aplicado em compostos de cadeia fechada.Isômero cis-I. olecular 10lécula lCulade 15 carbodade de ento esação in- H3C-C-C-H H H2 C . os t~rmos eis e trans podem se tomar ambíguos se forem aplicados a alcenos cujos átomos de carbono da dupla possuam em conjunto mais que dois ligames diferemes." b . === EZff!JLompD5lDs. Nesses casos o mais correto é usar o sistema de nomenclatura E-Z.:.poisseu númeroatômicoé maiorque o do carbono.2-dimetilciclopentano Apresema os ligames iguais dos dois átomos de carbono do ciclo ocupando o mesmo plano. pois são sistemas de nomenclatura distimos. a / I C /a c com a .. 2. (UnB-DF)Indique quais das seguintessubstâncias apresentam isomerismo geométrico: 1.4 c) 2. CH3(CH2)sCH3 Br H e \ / CH3CH2CHCH2CH3 Br Br \ / \ 2.3-dimetilciclobutano. 3. identificando-os. 2.1. e) 4-etil-3-metil-hex-3-eno. possíveis correlações entre essespares: Tabela 1 . (UFF-RJ) Natabela 1 abaixo. devemservencidasforçasintermolecularesque.1-dicloroeteno dois compostos.3. Indique se os compostos abaixo apresentam isomeria geométrica ou isomeria E-Z: a) hex-3-eno. C=C e C=C \ / H Br 3. b) 1.1.3-diol. Os dois átomos de cloro (que são mais eletronegativos) estão em um mesmo plano formando um vetar momento dipolar i1 resultante diferente de zero nessa direção.2-dicloroeteno é apoIar. CH3CHpCH2CH3 e ( ( ( ( ) ) ) ) Tabela2 . 4. Sabendo-se que existem três dicloroetenos diferentes. 3. agentes retardantes em reações de fermentações e como intermediários nas preparações de certos polimeros.1.4-dimetil-hex-3-eno: No a) ocorre que tipo de isomeria? b) Escrevaas fórmulas estruturais dos isômerosespaciaisdo item anterior.hex-3-eno.Pares / H3C-C-C H2 H2 a) cis-4-bromo-5-etiloct-4-eno b) E-4-bromo-5-etiloct-4-eno c) trans-4-bromo-5-etiloct-4-eno d1 Z-4-bromo-5-etiloct-4-eno e) Z-4-etil-5-bromooct-4-eno -!' 539. -- -- . H = 1. c) ciclobutan-l .sãoapresentados pares de substânciasorgânicas. na tabela 2. 1 d)3. 1 -~~ (FCC-SP) Qual o número mínimo de átomos de carbono que um difluoreto orgânico deveter para possibilitar a existênciade isômeroscis-trans? a') 2 b)3 c)4 d)5 e)6 (UFJF-MG) screva nome do composto orgânico E o de cadeiaaberta. . (UFSE) Qualdasfórmulaspodecorresponder de à (UFU-MG) Dicloroetenos têm aplicações como solventes. seu ponto de fusão e sua solubilidade? b) Qualdassubstâncias apresentadas acimapossuimaior ponto de fusão? Justifiquesua resposta. 4. O composto 1. b) pent-l-eno.2 -dicloroeteno 1.2-dibromoeteno. O composto trans-l .e.l-dicloroeteno é polar.2-metilbut-2-eno. a) b) c) d) ~) (UFES) presentam isomeria geométrica: A butan-l-ol e éter etílico.-- /5: "erácios emaula (Vunesp-SP) composto 3. pede-se: a) As fórmulas estruturais desses compostos e seus nomes oficiais. Qual o nome do composto orgânico cuja fórmula encontra-se esquematizadaa seguir? Br H2 C H2 CCH3 \ C=C / \ C=C / C=C / \ ácido 'ácido maléico H H fumá rico H COOH a) Qual a relaçãoentre a simetria molecularde um composto.3-dimetilpent-2-eno. (UESC) dmite isomeriageométrica. (UFRJ)Na fusão e na dissolução de um sólido. 4.2-dimetilbenzeno.CH3 b) H2C= CH2 c} HCtC= CHCt d) C~2C CH2 = e) HC = CH 176 b) O composto cis-l.~ 537.4 e) 3. d) eteno. c) 3-metil-hex-3-eno. d) 3-metil-hex-2-eno.H cis-1.1. HOOC COOH HOOC H 536.but-2-eno.. O vetar i1 resultante é igual a zero.1. um cis e outro trans? a) H3C. 1:{:lo'l"I'I~ a) 0\ C=C H/ \H H/ / G ([ C=C \G . Cada átomo de cloro encontra-se em um plano diferente e os vetares momento dipolar formados em cada plano se anulam mutuamente.Correlações isômeros geométricos isômerosestruturais (de cadeia) não são isômeros isômerosfuncionais Após numerar a tabela 2. dentre outros fatores. 3 b)2. peso molecular 56 e fórmula mínima CH2 que apresentaestereoisomeriageométrica. b) Quais são polares ou apoIares? Justifique. o alceno: A e:22. ácido maléico e ácido fumárico. pent-l-eno e ciclopentano. 4. 538.2. Dados: massasatômicas:C = 12. O vetar i1 resultante é diferente de zero. 5. but-l-eno e but-2-eno.2-diclorociclopenteno. f:. Os dois átomos de cloro ligados ao carbono 1 formam um vetar momento dipolar i1 que não é anulado pelo vetar momento dipolar formado na ligação do carbono 2 com os átomos de hidrogênio. em relaçãoaos pares da tabela 1. 1. dependem da simetria da molécula.2-dicloroeteno é polar. (~. 2. assinalea opção que apresentaa numeração correta de cima para baixo: a) 1. 6. acetato de etila e propionato de metila.2-dicloroeteno trans-1 . CH3(CH2)2CH3 ' e H H CH3CH CHCH3 = CH3(CH2)2CHPH ~ JI Exerácioreso lvido 4. s b) Os compostos 11 111ão isômeros geométricos. (CH3)2C = CO2 11. but -1-eno admite isômeros geométricos. c) propeno. considerando também os cíclicos. 547. Observação: proteína conjugada é a que possui outros grupos funcionais além dos aminoácidos. e e) Todos os compostos possuem isomeria geométrica. ciclopentano IV. É um composto que apresenta isomeria cis-trans. ~ 552.llIeIV 548. e) metilciclobutano.but-1-eno e but-2-eno são isômeros de posição. que age como o elo entre a incidência da luz e a série de reações químicas que geram o impulso nervoso que dá origem à visão. medidos à pressão de 1 atm e 27 °C. (Fuvest-SP)Quantos isômeros estruturais e geométricos.2-butadieno. responda: === .46 Lde um hidrocarS a) somente IV. (Fuvest-SP)A fórmula molecular C4HSpode representar vários hidrocarbonetos. (Vunesp-SP) Apresenta isomeria geométrica: 2-penteno. but-1-eno admite isômeros funcionais. Ao aquecer brandamente uma mistura de ácido maléico (ácido cis-butenodióico) e fumárico (ácido transbutenodióico) com a finalidade de desidratá-Ios. H = CI CH3 CH2 I CI I C . (UEL-PR) entre as seguintes substâncias. b) anidrido maléico e anidrido fumárico. 5~1/~~~12 ~ 546. têm massa igual a 5.Apresenta somente ligações crs_sp3. d) Qual a substância que contém uma ligação dupla não conjugada? 551. e 544. 04.1. que é uma proteína conjugada existente nos bastonetes da retina dos mamíferos.. 11.pent-1-eno ~ 8 19 1_1 10 13 ~14 sentam 4 3 111.CH3 ~'6' COH CH2. (UFG-GO)Quando se considera but-1-eno e but2-eno.4-dinitrociclo-hexano. b) Indique o grupo funcional e a fórmula molecular de um isômero de função do cis-11-retinal. Seu IV. (PUC-SP) abendo-se que 2. (PUC-PR)Dados os compostos: I.I~ cis-11-retinal o 9 1. ão apresenta isomeria de função. e) ácido maléico e ácido fumárico.5-dimetil-3-n-propil-5-hepteno. c) propeno. cíclico não-ramificado. d) 2-etil-2-metilciclopentano: 177 ----- j . Bi but-2-eno. al:.NH2 e) H3C. IV. São corretas as afirmações: a) 2. but-2-eno admite isômeros geométricos. c) somente 111. 16.CH30C = COCH3 IV.2-dicloro-ciclobutano apresentam isomeria geométrica: §J Apenas I e IV b) Apenas I e 11 c) Apenas I1e 11I d)Apenasl. 545. d) somente 11 111.e: nomes trans-11-retinal Quando a luz incide sobre a rodopsina. 549. (Cesgranrio-RJ) Dados os compostos orgânicos relacionados a seguir: I. e) somente I e 111. m anidrido maléico e ácido fumá rico. but-2-eno 11. i 111. b) 2-cloro-3-metilpent-2-eno. e) 1. Indique se os compostos abaixo apresentam isomeria geométrica ou isomeria E-Z: CH3 H3C - C átomo letores Inulam nos de mento Jipolar 105de ?ro. : c) 1. isômero cis.insaturado de cadeia ramificada.# B 542.2-dimetilbenzeno.O c) H. Qj somente I e 11. Dê a fórmula estrutural do: I.CH = CH2 10 li 11I itomos ~m um . I como Saben.CH2. isto é. Uma das reações químicas responsáveis pela visão humana envolve dois isômeros da molécula retina I: 6 .CH3 H2 CH2 H2C -CH3 I. sômero trans. obtêm-se: a) anidrido maléico e ácido maléico. nome é 3. ~ Exerácioscomplementares 541. (Ufop-MG) Com relação às estruturas abaixo.. boneto gasoso. . 11.CH2. isomeria de cadeia e isomeria de posição.CH2 . a) Explique as condições necessárias para que ocorra isomeria geométrica em compostos de cadeia acíclica e em compostos de cadeia cíclica. c) anidrido fumárico e ácido maléico.C2Hs b) H3C .~eno: stâncias fórmula 540. but-1-eno e but-2-eno não são isômeros. transforma o cis-11-retinal em trans-11-retinal. b) 1. pode-se afirmar que se trata de: a) but-1-eno.H d) H3C. são previstos com a fórmula molecular C3HsCP a)2 b)3 cJ.olar fi a) Quais são os isômeros orto e meta da substância li? b) Quais as funções presentes em li? c) Qual(is) das substâncias I. que representam substâncias usadas com fins terapêuticos. N 111. (Mack-SP)Em relação ao composto a seguir.6 gramas e que esse hidrocarboneto apresenta isomeria cis-trans.C == C .. fazemse as seguintes afirmações: ~ ~' I CH = CH .3-dimetilbutenodial. d) tetrabromoetileno. (CH3)2C = COCH3 111. qual apreD senta isomeria espacial? [1 H3C.CH2 .1 113 1~C-7" 5 ~~~ 10 3 "12 "14 "H 'ventes. 11e 111 possui(em) isômeros geométricos? Represente-os.CH = CH . É essa transformação de um isômero geométrico em outro que marca o início do processo visual. pode-se afirmar que: 01. e s c) O composto 11 o único com isomeria geométrica.CH3 . é fll Só os compostos 111 IVapresentam isomeria geométrica.lIelll e)I.4 d)5 e)7 550.CH3FC= CCKH3 a) Os compostos I e 111ão isômeros geométricos. {. O~. 543.II. d) ciclobutano. . .. fonte II A polarização luz da Pode-se obter luz polarizada fazendo-se a luz natural (policromática) atravessar um polarizador (ou substância polarizadora). luznatural I raio ordinário '~~~"I ~ mão direita . ou seja.31 .0 Obté luz A isomeria óptica é a mais importante. ~ Alguns fenômenos relacionados à luz são explicados pela teoria corpuscular e outros. ~ ".. ~ 178 ~ . pela teoria ondulatória (devido à dualidade onda-partícula do elétron). damãodireita m especular --- . raio extraordinário . . prisma (espato A molécula assimétrica e seu isômero óptico não são sobreponíveis e.. /\ í\ \ V Representação de Fresnell.são chamados de moléculas quirais. quando não é possível dividi-Ia de modo que os dois lados resultantes dessa divisão fiquem iguais. . pois esse fenômeno (ser assimétrico e não sobreponível) ocorre com as mãos direita e esquerda. . O funcionamento do prisma de Nicol baseia-se na propriedade que a calcita (carbonato de cálcio cristalino.. * . CaC03(C») apresenta de produzir uma dupla refração. Paral polarizo dois p seguid minad De do-can " ângul que o '. de um raio de luznatural que incide sobre o cristal saem dois raios polarizados refratados. Representação de Fresnell. a diferença entre os isômerosópticos está no sentido para o qual desviam o plano de vibração da luzpolarizada:para a direita (sentido horário) ou para a esquerda (sentidoanti-horário).~ . ou seja. Quando uma molécula é assimétrica. a luz natural aquela que recebemos do Solou de uma lâmpada incandescente . Segundo o modelo ondulatório. por exemplo. que se propagam em planos perpendiculares.vS:J:7EfiiJ ÓpfiCiJaa moléculiJs ::"J illJJ cflrbono iJssiméfrico A diferença entre os compostos isômeros é bastante acentuada no que diz respeito à ação que eles apresentam num organismo vivo. A luz polarizada é uma luz que vibra em um único plano. que é sua imagem especular. como.ela possuium isômero óptico. Fisicamente. Image . c. . principalmente para a bioquímica. uma lente polaróide ou um prisma de Nicol. denominados raio extraordinário e raio ordinário. prisma de CaC03<C cristalino A palavra quiral vem de mão (em grego). por isso. Esse fenômeno só ocorre quando a molécula é assimétrica.é composta de ondas eletromagnéticas que vibram em infinitosplanos perpendiculares à direção da propagação da luz. C*. é aquele que sofre hibridização Sp3e possui todos os 4 ligantes diferentes entre si.. após atravessar o composto orgânico.--- . I baseia-se na JJ de cálcio I: uma dupla ~ que incide 15refratados. . colar os prismas com uma resina denominada bálsamo-do-canadá. ocorre uma das situações indica das a seguir: . raio extraordinário I . a luz polarizada. . se possui atividade óptica . izemosque é levogiro.::ol.. a luz polarizada que vibrava em determinado plano. \ : são explipela teoria artícula do natural Ia lâmpada etromagnéendiculares ~ .I it ~ros é baso que eles Para eliminar um dos raios e assim obter a luz polarizada. portanto.thidrogênio. d r casoa . Dizemos então que o composto em questão não tem ativi- dade sobre a luz.será refletido. ~ ÓPtiCOS nade (sentido No caso b. Desse modo. dizemos que é dextrogiro.t etil. prisma de Nicol polarizador --.No caso a. Um modo de verificarmosse a molécula de determinado composto orgânico é assimétrica .um. Portanto o composto é opticamente ativo.:.. 17 . fonte luminosa casoc observador luz polarizada MoLéculaSLOill.:. lares.. ao atravessar o composto orgânico... como essa resina é mais refringente que o cristal.:.t propil.~ 10um único ?"' tubo com amostrado composto orgânico ~ analisador prisma de Nicol observador . Por ter girado o plano da luz polarizada para a direita (no sentido horário).. t. Por ter girado o plano de vibração da luz polarizada para a esquerda (no sentido anti-horário). Átomo de carbono assimétrico. No caso c. /prisma de caleita (espato-de-islándia) raio ordinário luz polarizada passou a vibrar num plano à esquerda do original.ele é opticamente inativo. luz natural junção de bálsamo-docanadá luz polarizada A atividade óptica Quando a luz polarizada atravessa um composto orgânico. ~ casob 11 observador ~ - --\600 .. Obtém-se assim a luz polarizada. após atravessar o composto orgânico. passou a vibrar em um plano à direita daquele em que vibrava anteriormente. o raio ordinário irá atingir o bálsamodo-canadá num ângulo de incidência maior que o "ângulo-limite"e. em seguida. Exemplo:carbono assimétrico no 3-metil-hexano H H3C-C*-C-C-CH3 H2 CH2 CH3 H2 I ãriO - "1ário Ugantes oC*: metil.é observar se essa molécula possui átomo de carbono assimétrico. é necessário cortar o cristal na forma de dois prismas segundo um plano diagonal e. a ~ orário). novo plano de vibração da luz -- .:""-=--.e. d Os compostos que possuem apenas um carbono assimétrico formam apenas uma mistura racêmica. Somente o raio extraordinário atravessa o prisma."-. Note que devemos entender por ligante as 4 estruturas completas ligadas ao átomo de carbono e não apenas os 4 átomos imediatamente ligados. Concluímos que o composto é opticamente ativo. IG ordinário.cafb1JnDassimétrko po-se a luz polarizador J>r exemplo. continuou vibrando no mesmo plano. (UEMA) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s): 01. que é relativamente maior na forma dextrogira.5 moi de ácido glutâmico. Em relação a esse assunto. 1-cloro-2-metilbutano a) Escreva as fórmulas estruturais dos cinco compostos.4-dimetilpentan-2-ona. A metilamina apresenta isomeria óptica. Possui 2 isômeros ópticos. J. O propan-1-01 e o propan-2-01 apresentam isomeria de posição.2-dicloroetano. A asparagina (fórmula abaixo) ou ácido aspartâmico é um amínoácido não-essencial (que pode ser fabricado pelo organismo) que apresenta isomeria óptica. enquanto o isômero levogiro possui sabor doce e é utilizado na preparação de meios de cultura de microrganismos e em medicina. 2-metilbutan-1-01 V.KExerácios emaula 553. c) os enantiômeros têm propriedades físicas iguais.2-diclorociclobutano apresentam a mesma fórmula molecular e a mesma fórmula mínima. 1:("'I'II"~ É possível obter cinco compostos. (Acafe-SC) Escolha a(s) proposição(ôes) correta(s) sobre o composto: H H O H3C-C-C~C \ . IV. 555. Sua cadeia carbônica é saturada. O apresenta carbono assimétrico.possui sabor amargo. os enantiômeros apresentam as mesmas propriedades físicas. os que apresentam atividade óptica são: O 11 C NH2 HN /\2 O isômero dextrogiro . é mais pesada que a forma levogira. 1-bromo-1-cloroetano. O alceno mais simples que apresenta isomeria óptica é: b) metilbut-1-eno.2-metilbutano I. c) but-2-eno. (FMTM-MG) Considere as moléculas dos seguintes compostos: 11. 561. (Fesp-PE) Em relação aos enantiômeros podemos afirmar como verdadeiro que: a) os enantiômeros apresentam propriedades químicas rigorosamente iguais. Por exemplo.2-dicloroetano apresenta isomeria geométrica. A 16: Seu nome é 3-metilpentan-2-ona. O~ /OH C 1* H C H2 32. d) com exceção do sentido de rotação do plano de polarização da luz. baseado no conceito de que a variação da concentração de algumas substâncias presentes no corpo humano estaria associada às doenças mentais. pent-2-01 levogiro. OH H2C-C-C-CH2 H2 H2 OH '* CH3 OH H3C-C-C-CH2 I H CH3 H2 H3C-C*-C-CCH3 I H2 H2 H 180 ---- . 64. Linus Pauling criou o termo "psiquiatria ortomolecular". O ácido pentanóico e o ácido 2-metilbutanóico isômeros de cadeia. b) Indique quais moléculas apresentam isômeros ópticos. 1-dicloroetano. 554. 02. (UFRJ)Em um artigo publicado em 1968 na revista Science. Seu nome é 3. O homólogo superior do butano é o pentano. a) metilpropeno. CsHgN04. 1023 mol-1. Explique o que determina a atividade óptica de uma substância e indique o nome oficial do: a) alcano (hidrocarboneto) mais simples que apresenta isomeria óptica. responda: a) Quais os grupos funcionais presentes na molécula de asparagina? b) Quantos carbonos assimétricos possui essa molécula? c) Quantas misturas racêmicas é possível obter a partir dessa substância? 'iiiiii' ~ Exerácioresolvido (Vunesp-SP) Considere a substituição de um átomo de hidrogênio por um grupo . 1-dicloroetano. V. 2-bromo-1. propan-2-01 IV. e) 2. 3-metil-hexano 111. comumente. e) o produto opticamente inativo resultante da mistura eqüimolar de antípodas ópticos por compensação dos poderes rotatórios é chamado de diastereoisômero ou diastereômero. O apresenta um grupamento amino. Q4. 1-bromo-1. pent-2-01 dextrogiro. a) IV e V b) 111 IV c) 11 11I d) I e 11I e e e) I e 11 559. :::J é um ácido dicarboxílico saturado. 04. Justifique a resposta. 557. Trata-se de um aldeído. b) álcool mais simples que apresenta isomeria óptica. pois a forma dextrogira. a) Sabendo que o ácido glutâmico: ::J apresenta cadeia normal com 5 átomos de carbono. 111. 08. 16. sem nenhuma exceção. 11. 558.menos comum . O 1.1-bromo-2-cloroetano. 556. 0~8~ presenta carbono assimétrico. 32: Apresenta um carbono terciário. tem relação com diversos tipos e graus de problemas mentais. 560. são I. b) Determine o número total de átomos existentes em 0. Constante de Avogadro: 6 .OH no pentano. Of.-- --- . Escreva as fórmulas estruturais e os nomes de todos os isômeros resultantes da substituição. respectivamente: pent1-01. d) 3-metil-pent-1-eno. pent-3-01 dextrogiro e pent-3-01Ievogiro. escreva a fórmula estrutural deste ácido.~ I I \ CH3 H CH3 01. com exceção da densidade. sabe-se hoje que a variação da concentração de ácido glutâmico. 1-bromo-1. b) os enantiômeros diferem entre si apenas em seus pesos moleculares. (UFF-RJ) Dos compostos a seguir.3-dimetil-hex-1-eno. OS isômeros cis-trans do 1. e) funcional e óptica. licloroetano. o único or doce e é opticamente ativo é o: a) propan-2-01. !iJ apresenta isomeria espacial cis-trans e óptica. Carbono assimétrico apresenta sempre uma ligação dupla. b) No par I os compostos são estereoisômeros. assinale a alternativa em que o composto cíclico apresenta isômeros trans dextrogiro e levogiro. E é um álcool primário. '(6. assinale a única afirmação correta: i. O fenômeno da isomeria é semelhante. 64. F1. 570. Tais palavras são anagramas umas das outras. 3'2". 1-dimetilciclopropano d) 1. Sobre isomeria. o levogiro e uma mistura racêmica. portanto. o dextrogiro. c) têm três átomos de cloro ligados ao mesmo átomo de carbono e as do outro têm três átomos de cloro ligados a átomos de carbono diferentes. 'O. e) têm a estrutura cis e as do outro têm a estrutura trans.são todos isômeros entre si. 15.2-dimetilciclopentano O trans-1. e e H3C -0-CH3 CH3 átomo de e todos os ID são imagens especulares não superponíveis das moléculas HO 111. os e) Os compostos do par 11 são o cis-1. (PUC-RS) Os alcanos apresentam entre si somente isomerias: iD de cadeiae óptica. 568. mas sentidos contrários. b) têm um átomo de carbono assimétrico e as do outro têm dois átomos de carbono assimétricos. o composto B é um álcool secundário. portanto. As moléculas de um desses compostos: a) têm um grupo hidroxila e as do outro têm dois grupos hidroxila. Toda molécula cíclica que sofre isomeria cis-trans é assimétrica (não tem plano de simetria) e. E) 1. 08.3-diclorociclobutano: a) apresenta isomeria espacial somente óptica. A pentan-2-ona e a pentan-3-ona são isômeros planos de posição.2-ciclopentanodiol e o trans-1. d) No par 111 compostos são isômeros estruturais de cadeia. c) de posição e geométrica.ricado pelo \ / CH2 H C-C-C-H 3 \ I CH3 dextrogiro.4-diclorociclo-heptano b) 1.Iroetano. 567. e) 2-metilpropan-2-01. 3spartâmico . O alceno but-2-eno não apresenta isomeria cis-trans. (PUC-PR) Sobre os pares de compostos abaixo. o composto A possui atividade óptica. apresenta isomeria óptica. A e B são isômeros de posição. levogiro. (UFSC) Com relação aos compostos: -C-OH H2 H H3C-C-C-C-OH ~nte:pentpent-3-01 H2 H2 H2 H3C-C-C-OH H2 CH3 B . que são imagens especulares não superponíveis (sobreponíveis). são ditos enantiomorfos. metil-2-propanol . e) não apresenta isomeria óptica.2-dimetilbenzeno e) clorociclo-hexano 569. com pelo menos dois isômeros. rnetil-l-propanol OH I A.2-dibromociclobuteno c) 1. 02. julgue os itens a seguir. 04. Podemos escrever estruturas de várias substâncias com a mesma fórmula molecular. 563. b) de cadeiae funcional. Em relação ao que foi descrito. (Unisinos-RS) Dentre os seguintes llJ butan-2-01. 12. é correto afirmar que: 0"1.2-ciclopentanodiol. opticamente ativos. Um deles é tóxico e o outro tem atividade anticoncepcional. pois se trata de os moléculas quirais. \ / C=C / \ CH3 H3C e H H \ / C=C / \ H H li. 2-butanollevogiro H3C- C-C-CH3 H2 H C . Os hidrocarbonetos apresentam isômeros planos dos tipos posição e cadeia. (Unimep-SP) O 1. álcoois. H3C lolécula de )Iécula? pa rti r dessa 566. Explique a diferença entre a luz natural e a luz polarizada e como é possível transformar uma na outra. O trans-1.2-diol existe na forma de dois compostos.2-dimetilciclopentano ~ ossui sabor organismos 565. l-butanol OH I I H3C-C-C-CH3 H2 H D . É interessante observar que para um composto apresentar isomeria óptica basta que a sua molécula seja assimétrica. 2-butanol dextrogiro OH a) Todos são estereoisômeros e. d) não apresenta isomeria espacial. o composto trans-1. c) No par 11 compostos são enantiômeros.2-dimetilciclopentano possui dois isômeros ópticos: H2 /C""'" ta isomeria H2C ~no. I I H3C-C-CH3 CH3 E . Dois isômeros que desviam o plano de polarização da luz em ângulos iguais.A e C são isômeros de posição. c) apresenta isomeria espacial somente cis-trans. d) geométrica e óptica. =) I e 11 s) correta(s) !:J Exercicios complemmtares 562. que são imagens especulares um do outro. H 564. Acetato de isopropila é isômero de função do 2-metilpentanal. c) pentan-1-01. C e D são isômeros ópticos. F3. F4. Por exemplo. d) 2-metilbutan-2-01. H3C OH do outro. (Fuvest-SP) O 3-cloropropan-1. (UFMD Sabemos que pela simples transposição de letras de uma palavra podemos formar outra ou outras palavras de sentido diferente. Nesse caso.40° ~ Resultado final: levogiro 1 = -40° . calcula-se o número de isômeros ópticos ativos pela regra de van't Hoff.20° Temos.:.:. + 30° . Observação: o nome racêmico tem origem no latim racemus. dextrogiro 1 = +40° e dextrogiro 2 = +20° levogiro 1 = . o número de átomos de carbono assimétricos diferentes existentes na molécul~ Considere. 4 isômeros ópticos ativos e os pares de enantiomorfos: OH O H OH OH OH I H.30° . Para visualizar melhor o que ocorre em compostos desse tipo. cacho de uvas. O carbono 1 gira a luz polarizada de um ângulo de 30° para a esquerda e o carbono 2 gira a luz polarizada de um ângulo de 10°para a direita. diferente de a. Isso significa que se o carbono 1 gira a luz polarizada de um ângulo a. Assim. hidrogênio e Já os pares abaixo são denominados diastereoisômeros ou diastereômeros. .10° = + 20° ~ Resultado final: dextrogiro 2 = + 20° . Ligantes do carbono 2: meti!.20° dextrogiro2 = + 20° e levogiro 1 = .40° dextrogiro2 = + 20° e levogiro 2 = . e são imagens especulares um do outro. eti!. c. o número de isômeros ópticos ativos será: 23 = 8.10° = . portanto. -30° + 10° = -20° ~ Resultado final: levogiro 2 = . Ligantes do carbono 1: metil. têm-se 4 misturas racêmicas possíveis.40° ~ . Quando uma molécula possui vários átomos de carbono as simétricos diferentes. - H CH3 OS átomos de carbono assinalados 1 e 2 são assimétricos e os ligantes do carbono 1 não são todos iguais aos ligantes do carbono 2.C-C -C*-C*-C*-C-H H OH H H H Como essa molécula possui 3 átomos de carbono assimétricos diferentes.32 OH H H C-C*-C*-C3 1 !someriaópficaoo moléculascom maisdeumcarbODO assiméfrieo dextrogiro 1 As moléculas que possuem 2 átomos de carbono assimétricos diferentes possuem 4 isômeros ópticos ativos e duas misturas racêmicas. hidrogênio e grupo grupo - CHOHCH3. teremos as seguintes possibilidades quanto ao desvio do plano de vibração da luz polarizada pelos carbonos 1 e 2: . sendo 4 dextrogiros e 4 levogiros. O carbono 1 gira a luz polarizada de um ângulo de 30° para a direita e o carbono 2 gira a luz polarizada de um ângulo de 10°para a direita. por exemplo.20° dextrogiro 1 = +40° e levogiro 2 = . O carbono 1 gira a luz polarizada de um ângulo de 30° para a esquerda e o carbono 2 gira a luz polarizada de um ângulo de 10°para a esquerda. considerando a simbologia dextrogiro (+) e levogiro (-). s-butil. Resultado final: dextrogiro 1 = + 40° .:. . Diastereoisômeros ou diastereômeros são isômeros ópticos que desviam a luz polarizada em ângulos diferentes e não são imagens especulares um do outro. Por exemplo: 3-metilpentan-2-01: CH 3 = + 40° e levogiro 1 = . por exemplo: a = 30° e ~ = 10° e. a molécula de frutose. ~ Somente os pares enantiomorfospodem formar + 30° + 10°= + 40° ~ O número de isômeros ópticos ativos é igual a 2c'. --+ misturas racêmicas entre si. sendo C. temos duas misturas racêmicas: partes iguais de dextrogiro 1 e levogiro 1 e partes iguais de dextrogiro 2 e levogiro 2. só que em sentidos opostos. o carbono 2 irá girar a luz polarizada de um ângulo ~. O carbono 1 gira a luz polarizada de um ângulo de 30 ° para a direita e o carbono 2 gira a luz polarizada de um ângulo de 10 ° para a esquerda.40° e levogiro 2 = .OH. 1'--0 número de misturas racêmicas é sempre a metade do número de isômeros ópticos ativos. podemos atribuir valores arbitrários para os ângulos a e ~. Acompanhe: .:. 182 .:. estabeleci da por volta de 1882 pelo cientista holandês Jacobus Henricus van't Hoff (1852-1911).H1206.20° :2 H2 Enantiomorfos ou antÍpodas ópticos são isômeros ópticos que desviam a luz polarizada de um mesmo ângulo.:. . d com a * b e c * d I bono I. o ácido tartárico possui 3 isômeros ópticos: o ácido tartárico dextrogiro. por exemplo.:. com sabor ácido e solúvel em água e álcool en1ico. Ele concluiu então que por meio da fermentação era possível obter o ácido levogiro puro.O carbono 1 gira a luz polarizada de um ângulo a para a esquerda e o carbono 2 gira a luzpolarizada de um ângulo a para a esquerda. Os alcadienos acumulados são compostos que apresentam duas ligações duplas seguidas entre átomos de carbono.guaisde mos de -ula-se o -egra de I .!jj Pa!jjteur . O carbono 1 giraa luzpolarizadade um ânguloa ãO rizada ns --. será assimétrica e apresentará atividade óptica. o carbono 2 também irá girar a luz polarizada de um ângulo a.. O ácido tartárico forma-se durante a fabricação do vinho.ri OJ -400 _ 200 I Moléculaàcom 2Cà'bOOOSàSsimétricosiguais Considere.. composto meso (inativo) + a . e como acidulante em alimentos.arbono os ópti'Ose 4 ~a 'ssíveis.. um isômero levogiro... / HO H H . levogiro=-2a . Considerando que esses átomos de carbono podem girar a luz para a direita ou para a esquerda. uma mistura racêmica. . em no 'os. um dos átomos de C*da molécula cancela o desvio do plano de vibração da luzpolarizada provocado pelo outro átomo de C*.3-dicloropropadieno . . hidrogênio e grupo . Acido tartárico Cristais de ácido tartárico obtidosrespectivamentena fabricaçãode vinhotinto e de vinhobranco. a molécula do composto 1.. Observe: grupo carboxila. obtido no processo de fermentação do vinho.0 .o ácido tartárico levogiro e o ácido tartárico meso (opticamente inativo). só é possível obter uma mistura racêmica.in formar : partes I .:.a + a =O ~omposto meso é opticamente inativo por compensação interna. possuindo um isômero dextrogiro. composto meso (inativo) . :. enquanto o levogiro permanecia intacto. . ou seja. ISUal a molécula não terá plano de simetria. plano horizontal plano vertical Considere.. o composto ácido 2. . Nesse caso.3-dicloropropadieno levogiro } 1mistura racemlca 183 . C=C=C H / \ G O / 1. teremos as seguintes possibilidades: .3-dihidroxibutanodióico (ácido tartárico): O OH OH cC*-.82 pelo :n't Hoff para a direita e o carbono 2 gira a luzpolarizada de um ângulo a para a direita.i~ . Se um alcadieno acumulado tiver os ligantes de cada átomo de carbono da dupla diferentes entre si: a c \ / b I c=c=c \ para a esquerda e o carbono 2 gira a luzpolarizada de um ângulo a para a direita. e. Lau.. -+ frutose. :.ç* ' ~ . conseqüentemente.. tornavam-se turvas quando contaminadas por lêvedos. .. O carbono 1 giraa luzpolarizadade um ânguloa Moléculas uenãotêmcarbono q assimétÚco Um caso importante de molécula assimétrica que não possui átomo de carbono assimétrico é o que ocorre em alcadienos acumulados.. o cientista francês LouisPasteur (18221895) observou que algumas soluções da mistura racêmica de ácido tartárico.. por exemplo.a =O . dextrogiro= +2a . dextrogiro 1...O carbono 1 gira a luz polarizada de um ângulo a para a direita e o carbono 2 gira a luzpolarizada de um ângulo a para a esquerda. como há apenas um isômero dextrogiro e um isômero levogiro.. -a-a=-2a :. iStereoisôf +200 : -200 . em fotografia... r. É utilizado na fabricação de bebidas efervescentes. O Quando puro o ácido tartárico apresenta-se como cristais incolores transparentes. +a+a= +2a :.. Esse método passou a ser usado na separação das duas formas e o levou a relacionar a assimetria molecular com o processo vital dos microrganismos.. 0...:.. Isso significaque se o carbono 1 gira a luz polarizada de um ângulo a. istoé.CHOHCOOH. Pesquisando o fenômeno Pasteur constatou que o lêvedo consumia apenas o ácido tartárico dextrogiro. o. Em 1857. na indústria têxtil como seqüestrante.200 i -400 rizada opostos. .:... 'Logo. grupo hidroxila. Os átomos de carbono assinalados 1 e 2 são assimétricos e os ligantes do carbono 1 são todos iguais aos ligantes do carbono 2.:ula.3-dicloropropadieno: H \ . 8Exerácios emaula 571.. O haleto orgânico 2. c) apresenta dois isômeros ópticos. indique: a) o número de carbonos assimétricos. 573. Qj possui um carbono assimétrico e dois isômeros ópticos ativos. indique o número de isômeros ópticos ativos. O composto 3-metiloct-3. um feromônio que atua como um alarme fazendo com que as outras anêmonas que estejam nas proximidades se contraiam em atitude de defesa. Não apresenta isômero meso. a) b) c) d) 579. . cuja molécula tem dois carbonos assimétricos. o número de misturas racêmicas possíveis e se há ocorrência de isômero meso. (UEPG-PR) Qual é o número de átomos de carbono assimétricos na substância abaixo representada? H H Ct \* I* I H3C-C-C-C-CH3 Br a) 1 6j 2 e) Todossão assimétricos.3-dieno dextrogiro e o pent-2. b) uma cetona cíclica. apresenta isomeria espacial óptica.4-dimetil-hexano c) 2.5-tricloro-4-metil-hexano apresenta: a) 4 carbonos assimétricos e 8 isômeros ópticos ativos. e) 3 carbonos assimétricos e 9 isômeros ópticos ativos. d) um éster cíclico. impedindo que ele faça uma nova refeição por até 5 dias. após comer uma anêmona. (Fuvest-SP)A substância cuja fórmula encontra-se esquematizada abaixo é: O H C H. não apresenta isomeria óptica. cuja molécula tem um carbono assimétrico. 576.. o pent-2. cuja molécula tem dois carbonos assimétricos.3-dimetilbutanodial d) ácido 2. . c) uma cetona cíclica. b) isomero meso inativo por compensação interna. Em relação à glicose. b) o número de isômeros opticamente ativos.3-dicloropentano 575.5-dicloro-hexano. Em ambientes assolados por predadores é fundamental para a sobrevivência da espécie a capacidade de avisar seus semelhantes sobre a presença de um perigo. apresenta isomeria espacial cis-trans.~ é-U. cuja molécula tem dois carbonos assimétricos. c) o número de misturas racêmicas. e) apresenta isomeria de posição. indique: 184 Quais os grupos funcionais presentes na molécula? Quantos átomos de carbono assimétricos ela possui? Quantas misturas racêmicas é possível obter? A glicose apresenta pares diastereômeros? Eles formam misturas racêmicas? ~v. Sobre o haleto orgânico 2. A glicosedextrogira(dextrose)é um alimento d)4 nutritivo e uma importante fonte de energia para o organismo.> 578.3. -- . pois não é assimilada pelo organismo. Indique o nQ de isômeros ópticos ativos. 577. m 4 carbonos assimétricos e 8 misturas racêmicas. b) o número de isômeros ópticos. A partir da fórmula da antopleurina./ 11 \ /C" O \* 1* a) b) c) d) I I I H-C-C-C-C-C-C I I I H H H OH OH OH H OH H I I OH I I li \ O i H - H-1-y-(CH2)3CH3 H3C H a) um éter cíclico.cuja molécula tem um carbono assimétrico.4-tricloropentanóico lEl!m a) 2-metilbutanal H I li \ O H3C-C-c*-C H2 CH3 I H A molécula possui um carbono assimétrico. Já a glicose levogira não é um alimento. I OH Ct c) 3 I \ a) os grupos funcionais presentes nessa substância. de misturas racêmicas e de diastereômeros que a antopleurina possui. a) 2-metilbutanal b) 3-cloro-2-metilpentano c) 2.3.4-dieno: apresenta isomeria plana de função. esquematizada a seguir.574. Anthopleura elegantissima. Ao ser molestada. o nudibrânquio (seu predador natural) conserva em seus tecidos uma concentração de antopleurina suficiente para provocar contraçôes em anêmonas que estão a distância.3-dinitrobutano d) 4-metil-2. a anêmona-do-mar. responda: "" 572. Em relação composto ao pent-2. Mais interessante ainda é que. ~ j Exerácio resolvido Para os compostos orgânicos relacionados abaixo. o nQde misturas racêmicas possíveis e se há ocorrência de isômero meso nos seguintes compostos orgânicos: a) 3-metilpent-1-eno b) 3. libera na água uma substância denominada antopleurina.3-dieno incorreto é afirmar que: a) é um alcadieno acumulado. dois isômeros ópticos ativos (um dextrogiro e outro levogiro) e pode formar uma mistura racêmica.3-dieno levogiro. c) 4 carbonos assimétricos e 16 misturas racêmicas. cuja fórmula é representada a seguir. gJ um éster cíclico. d) apresenta isomeria geométrica. possui um carbono assimétrico. Indique o número de isômeros opticamente ativos e o l1úmero de misturas racêmicas do aminoácido essencial treonina. Portanto. 11I. dois isômeros ópticos ativos (um dextrogiro e outro levogiro) e pode formar uma mistura racêmica. HO H H a) tem fórmula molecular C4H606. a)2. isomeria A Jla? )ssui? s formam ~incorreto ::Js ópticos G C~ O OH A molécula possui três carbonos assimétricos diferentes. (Fuvest-SP)Um composto meso é opticamente inativo porque: a) é uma mistura racêmica. b)2e4. (UCS-RS) O número de carbonos assimétricose o número de isômeros opticamente ativos do composto representado a seguir são. \ processos a"J I. apresenta três isômeros ópticos. I H C-C*--C*--C*--C : I I 3 I I VI. 584. eVI.3-dieno 580. V I eIV.3-dicloro-3-fenilpropanóico apresenta: O Ct 2. 111. de 6 isômeros. !ssimilada c) apresenta dois ângulos de 120°. 11. 11. H a)1e4. é incorreto dizer: O ~ OH OH O 11 H3C-C -C*-C-CH3 I I Hz C-C-C-C I I CH3 H A molécula possui um carbono assimétrico. 0)8. d) ele não pode ser superposto à sua imagem especular. uma das provas de que os aminoácidos encontrados num meteorito por Cyril Ponnamperuma (da Universidade de Maryland) são realmente de origem extraterrestre reside no fato de eles serem opticamente inativos. 586.isisômeros ode formar meso. cuja fórmula estrutural encontra-se esquematizada a seguir. e) (a) e (c) estão OH corretas. ao contrário do que seria de esperar se eles fossem contaminantes de origem biológica terrestre. (PUC-SP) Quantos isômeros ópticos (não conte as misturas racêmicas)terá o composto abaixo? O ~ H I H I H I O 11 C-C-C-C-C / HO CH3 OH Ct I I I \ OH e)10. sendo quatro dextrogiros e quatro levogiros. composto 3-cloro-2-butanol O apresenta quatro isômeros opticamente ativos. mas em quantidades tão pequenas que alguns cientistas chegaram a especular se o que parecem ser indícios de vida fora do nosso planeta não seriam mais provavelmente impressôes de polegares terrestres. um dextrogiro. O ácido lático (ácido 2-hidroxipropanóico) formado a partir da glicólise tem atividade óptica. c)6. b)4. sendo 2 sem atividade óptica. d) Ácido 2. c) um total de 4 isômeros. H H OH H d)5e16. (Fesp-PE)O ácido 2. 185 . um levogiro e um meso (inativo por compensação interna). d) não apresenta isomeria óptica.IV eV. Cj ele é internamente compensado. respectivamente. HO / I O I \ OH apresenta isômeros opticamente ativos em número de: ãj2. I. e) é um ácido dicarboxílico. d)8. Pode formar quatro misturas racêmicas diferentes. Contudo. 583. 11I. Indique as verdadeiras. Não apresenta isômero meso.3-dimetilbutanodial O misturas Ia possui. sendo 2 sem atividade óptica. . iguais a: ~ Exaácioscomplementares OH OH OH H I I I I I(}-LL/ ~II H H \ OH 6J um total OH I O 11 a) 4 isômeros sem atividade óptica. C-C-C-C O )s abaixo. 11I eVI.4-tricloropentanóico H H H O 11 composto CH3 - - 11. 11I c) I. Júmerode fe isômero 581. O '" H I H I O 11 c)3e8. b) I.3.em meteoritos. Portanto. Existem dois isômeros com atividade óptica para o CH(Br) CHz . b) ainda não existem métodos de resoluçãosatisfatórios. cuja fórmula encontra-se esquematizada a seguir.Os compostos que possuem assimetria apenas cristalina perdem atividade óptica quando dissolvidos. (UECE)As afirmaçôes abaixo estão relacionadas ao fenômeno de isomeria. I I O 11 HC-C-C-C 3 I I H NHz \ 587. l5J / I I \ OH tem fórmula mínima CHO. 585. e)10. d) possui dois átomos de carbono assimétricos. 3 a seguir. óptica ocorre com moléculas simétricas.CH3. apresenta: ? = 8 isômeros ópticos ativos. (Mack-SP) Do ácido ta rtá rico. (PUC-MG) O composto H-C-C-C-C-C-C I I I I I \ H ~4e16. C-C*-C*--C \ / I H CH3 CH3 H I ~ H I H I O 11 A molécula possui dois carbonos assimétricos e iguais. c)6.As misturas racêmicas só podem ser separadas por químicos. e) só 2 isômeros ativos e um meso composto. O composto não apresenta isômero meso. Pode formar uma mistura racêmica. OH H . c) 2. V. b)4. d) 11.b) 3-cloro-2-metilpentano H I O I 582." alimento -ganismo. IV. Tem sido noticiada a presença de aminoácidosos monômeros constituintes das proteínas .