8-isomeria Planar E Conformacional

QUÍMICA ORGÂNICA I • ISOMERIA • Quando uma mesma fórmula molecular serve para identificar várias substâncias diferentes, diz-se que essas substâncias são isómeros. isómeros • Como são substâncias diferentes, apresentam propriedades químicas e físicas diferentes umas das outras.

QUÍMICA ORGÂNICA I CADEIA ESQUELETO NÚCLEO SÉRIE POSIÇÃO PLANAR

FUNÇÃO METAMERIA CETO-ENÓLICA

ISOMERIA

TAUTOMERIA

IMINA-EMINA AMIDA-ENAMIDA CONFORMACIONAL CIS-TRANS

ISOMERIA ESPACIAL CONFIGURACIONAL

SYN-ANTI BAYERIANA

ESTEREOISOMERIA

QUÍMICA ORGÂNICA I • Isómeros planares • Quando os isómeros são identificados pelas suas fórmulas estruturais planas, isto é, a diferença entre os compostos é visível no plano.

ESQUELETO DE CADEIA H3C

CH2 CH2 CH3

H3C

CH

CH3

CH3

Butano

Metilpropano

ESQUELETO DE NÚCLEO CH3

CH3 CH3

Metilciclohexano

1,2-Dimetilciclopentano

QUÍMICA ORGÂNICA I PLANAR DE SÉRIE H

H3C

CH2 CH

CH2

Buteno

H

H

H

H

H H

H

PLANAR DE POSIÇÃO H3C

CH2 CH2 OH

Ciclobutano

1-Propanol

H3C

CH

CH3

OH 2-Propanol

P PLANAR DE FUNÇÃO O H3C

CH2 C H Aldeído

O H3C

C Cetona

CH3

QUÍMICA ORGÂNICA I • PLANAR DE METAMERIA OU COMPENSAÇÃO • Acontece esta situação quando um heteroátomo migra no interior da cadeia carbonada

H3C

CH2 O

CH2 CH3

Éter dietílico

H3C

CH2

CH2 O

Éter metilpropílico

CH3

QUÍMICA ORGÂNICA I • Tautomeria – Ocorre tautomeria quando os compostos possuem a mesma fórmula molecular, ocorrendo migração da dupla ligação e de um átomo de Hidrogénio. A tautomeria ocorre somente no estado líquido, em compostos cuja molécula possui um átomo muito electronegativo, como o oxigénio ou o azoto e um carbono com uma ligação p. O átomo muito electronegativo atrai os electrões da ligação p do Carbono. Para estabilizar a molécula, o Hidrogénio sai do átomo muito electronegativo e vai para o Carbono. Este processo é reversível, originando um equilíbrio dinâmico.

QUÍMICA ORGÂNICA I • TAUTOMERIA CETO-ENÓLICA • Passagem da orbital π da ligação dupla da função C=O para uma ligação C-C tornando-se um grupo eno e transferência do H do grupo alcool para um dos Carbonos da ligação C-C

Equilíbrio Aldo-enólico

Equilíbrio Ceto-enólico

QUÍMICA ORGÂNICA I • TAUTOMERIA IMINA-EMINA • Passagem da orbital π da ligação dupla da função C=N para uma ligação C-C tornando-se um grupo eno e transferência do H do grupo amina para um dos Carbonos da ligação C-C

H3C

C

CH2 CH3

NH Forma IMINA

H 3C

C

CH

NH2 Forma EMINA

CH3

QUÍMICA ORGÂNICA I • TAUTOMERIA AMIDA-ENAMIDA • Passagem da orbital π da ligação dupla da função C=O para uma ligação C-N tornando-se um grupo imida e transferência do H do grupo alcool para o Azoto da ligação C-N O H 3C

CH2

CH2

C

OH H 3C

CH2

CH2

C

NH2 Forma AMIDA

NH Forma ENAMIDA

QUÍMICA ORGÂNICA I • FORMAS ALEOTRÓPICAS OU ALOTRÓPICAS • Alotropia (do grego allos, outro, e tropos, maneira) foi um nome designado por Jöns Jacopb Berzelius para designar formas de substâncias simples ou elementos que origina substâncias simples diferentes. • As tautomerias originam por isso alotropia ou aleotropia

QUÍMICA ORGÂNICA I ISOMERIA ESPACIAL Quando os isómeros são identificados pelas suas fórmulas estruturais espaciais, isto é, a diferença entre os compostos só é visível ao observar-se o arranjo espacial dos átomos.

QUÍMICA ORGÂNICA I • 1-ISOMERIA CONFORMACIONAL

Resulta da rotação das ligações simples e à adaptação das orbitais de menor energia dos carbonos. • A representação dos isómeros conformacionais ou confórmeros é feita por intermédio de Fórmulas de Projecção de Newman ou Fórmulas em Perspectiva de Cavalete ou Cavalete em Cunha

QUÍMICA ORGÂNICA I • Fórmulas de Newman • A ligação simples que sofre rotação é representado por um círculo. As três ligações visíveis de um dos átomos de carbono são representadas a partir do centro do círculo. As três ligações não visíveis do outro átomo de carbono são representadas a partir do exterior do círculo. H

C2H5 H

H

H

CH3

Forma em estrela, em oposição ou transóide

H3C C2H5 H

H

H H

Forma em eclipse

H H

C 2H 5 CH3 H

H

Forma torta

QUÍMICA ORGÂNICA I • • • •

REPRESENTAÇÕES EM PERSPECTIVA CAVALETE EM CUNHA Moléculas lineares Os dois átomos de carbono da ligação simples em rotação são representados por uma linha a cheio assim como cada um dos grupos substituintes que se encontram no mesmo plano.

C 2H 5 H

H H H

CH3

Forma em estrela, em oposição ou transóide

C2H5 H

CH3 H H

H

Forma em eclipse

C 2H 5 H

H CH3 H Forma torta

H

QUÍMICA ORGÂNICA I • Os substituintes que estão vísíveis para o observador representam-se em cunha a cheio, os não visíveis em cunha a tracejado. • CAVALETE SIMPLES • Neste caso todas as ligações estão representadas a cheio.

confórmero em Eclipse

confórmero em Estrela

QUÍMICA ORGÂNICA I • Moléculas cíclicas • Do mesmo do as ligações visíveis encontram-se em cunha a cheio, enquanto que as não visíveis apenas a cheio.

Forma em twist

Forma em envelope

Forma em cadeira

Forma torcida

Forma em barco

QUÍMICA ORGÂNICA I •A representação dos isómeros conformacionais cíclicos pode também ser apenas efectuada por linhas a cheio.

Em oposição

Torta

Eclipse