Isômero - Isomer

Em química , os isômeros são moléculas ou íons poliatômicos com fórmulas moleculares idênticas - ou seja, o mesmo número de átomos de cada elemento - mas arranjos distintos de átomos no espaço. Isomeria é a existência ou possibilidade de isômeros.

Os isômeros não compartilham necessariamente propriedades químicas ou físicas semelhantes . Duas formas principais de isomeria são isomeria estrutural ou constitucional, em que as ligações entre os átomos diferem; e estereoisomeria ou isomeria espacial, em que as ligações são as mesmas, mas as posições relativas dos átomos diferem.

Relacionamentos isoméricos formam uma hierarquia. Dois produtos químicos podem ser o mesmo isômero constitucional, mas, em uma análise mais profunda, podem ser estereoisômeros um do outro. Duas moléculas que são o mesmo estereoisômero que a outra podem estar em diferentes formas conformacionais ou ser diferentes isotopólogos. A profundidade da análise depende do campo de estudo ou das propriedades químicas e físicas de interesse.

O Inglês palavra "isômero" ( / s əm ər / ) é um back-formação de "isomérica", que foi emprestado através alemã isomerisch do sueco isomerisk ; que por sua vez foi cunhado do grego ἰσόμερoς isómeros , com raízes isos = "igual", méros = "parte".

Tipos de isômeros.

Isômeros estruturais

Os isômeros estruturais têm o mesmo número de átomos de cada elemento (portanto, a mesma fórmula molecular ), mas os átomos estão conectados de maneiras distintas.

Exemplo: C
3
H
8
O

Por exemplo, existem três compostos distintos com a fórmula molecular :

Isômeros estruturais de C 3H 8 O: I 1-propanol, II 2-propanol, III etilmetiléter.

Os primeiros dois isômeros mostrados são propanóis , ou seja, álcoois derivados de propano . Ambos têm uma cadeia de três átomos de carbono conectados por ligações simples, com as valências de carbono restantes sendo preenchidas por sete átomos de hidrogênio e por um grupo hidroxila compreendendo o átomo de oxigênio ligado a um átomo de hidrogênio. Estes dois iseros diferem na qual o carbono do hidroxilo é obrigado a: ou a uma extremidade da cadeia de carbono propan-1-ol (1-propanol, n álcool-propilo, n -propanol; I ) ou ao carbono do meio de propan-2 -ol (2-propanol, álcool isopropílico, isopropanol; II ). Estes podem ser descritos pelas fórmulas estruturais condensadas e .

O terceiro isômero de é o éter metoxietano (etil-metil-éter; III ). Ao contrário dos outros dois, ele tem o átomo de oxigênio conectado a dois carbonos e todos os oito hidrogênios ligados diretamente aos carbonos. Ele pode ser descrito pela fórmula condensada .

O álcool "3-propanol" não é outro isômero, pois a diferença entre ele e o 1-propanol não é real; é apenas o resultado de uma escolha arbitrária na ordem dos carbonos ao longo da cadeia. Pela mesma razão, "etoximetano" não é outro isômero.

1-propanol e 2-propanol são exemplos de isômeros posicionais , que diferem pela posição em que certas características, como ligações duplas ou grupos funcionais , ocorrem em uma molécula "mãe" (propano, nesse caso).

Exemplo: C
3
H
4

Existem também três isômeros estruturais do hidrocarboneto :

Allene.png Propyne-2D-flat.png Cyclopropene.png
I Propadieno II Propyne III ciclopropeno

Em dois dos isômeros, os três átomos de carbono estão ligados em uma cadeia aberta, mas em um deles ( propadieno ou aleno; I ) os carbonos estão ligados por duas ligações duplas , enquanto no outro ( propino ou metilacetileno, II ) eles são conectados por uma ligação simples e uma ligação tripla . No terceiro isômero ( ciclopropeno ; III ), os três carbonos são conectados em um anel por duas ligações simples e uma ligação dupla. Em todos os três, as valências restantes dos átomos de carbono são satisfeitas pelos quatro hidrogênios.

Novamente, observe que há apenas um isômero estrutural com uma ligação tripla, porque a outra colocação possível dessa ligação é apenas desenhar os três carbonos em uma ordem diferente. Pela mesma razão, existe apenas um ciclopropeno, não três.

Tautômeros

Tautômeros são isômeros estruturais que prontamente se interconvertem, de modo que duas ou mais espécies coexistem em equilíbrio, como

.

Exemplos importantes são o tautomerismo ceto-enólico e o equilíbrio entre as formas neutra e zwitteriônica de um aminoácido .

Formas de ressonância

A estrutura de algumas moléculas às vezes é descrita como uma ressonância entre vários isômeros estruturais aparentemente diferentes. O exemplo clássico é 1,2-metilbenzeno ( o- xileno), que é frequentemente descrito como uma mistura dos dois isômeros estruturais aparentemente distintos:

O xylene A.png O xileno B.png

No entanto, nenhuma dessas duas estruturas descreve um composto real; são ficções concebidas como uma forma de descrever (por sua "média" ou "ressonância") a ligação real deslocalizada de o- xileno, que é o único isômero de com um núcleo de benzeno e dois grupos metil em posições adjacentes.

Estereoisômeros

Os estereoisômeros têm os mesmos átomos ou isótopos conectados por ligações do mesmo tipo, mas diferem em suas formas - as posições relativas desses átomos no espaço, além de rotações e translações

Em teoria, pode-se imaginar qualquer arranjo espacial dos átomos de uma molécula ou íon sendo gradualmente alterado para qualquer outro arranjo de infinitas maneiras, movendo cada átomo ao longo de um caminho apropriado. No entanto, mudanças nas posições dos átomos geralmente mudam a energia interna de uma molécula, que é determinada pelos ângulos entre as ligações em cada átomo e pelas distâncias entre os átomos (estejam eles ligados ou não).

Um isômero conformacional é um arranjo dos átomos da molécula ou íon para o qual a energia interna é um mínimo local ; isto é, um arranjo tal que quaisquer pequenas mudanças nas posições dos átomos aumentarão a energia interna e, portanto, resultarão em forças que tendem a empurrar os átomos de volta às posições originais. Mudar a forma da molécula de um mínimo de energia para outro mínimo de energia exigirá, portanto, passar por configurações que têm energia mais alta do que e . Ou seja, um isômero de conformação é separado de qualquer outro isômero por uma barreira de energia : a quantidade que deve ser temporariamente adicionada à energia interna da molécula para passar por todas as conformações intermediárias ao longo do caminho "mais fácil" (aquele que minimiza essa quantidade).

Modelos moleculares de ciclohexano em conformações de barcos e cadeiras. Os átomos de carbono são de cor âmbar ou azul, dependendo de estarem acima ou abaixo do plano médio do anel. As ligações C – C no anel são verdes claras.

Um exemplo clássico de isomerismo conformacional é o ciclohexano . Os alcanos geralmente têm energia mínima quando os ângulos estão próximos a 110 graus. As conformações da molécula de ciclohexano com todos os seis átomos de carbono no mesmo plano têm uma energia maior, porque alguns ou todos os ângulos devem estar distantes desse valor (120 graus para um hexágono regular). Assim, as conformações que são mínimas de energia local têm o anel torcido no espaço, de acordo com um dos dois padrões conhecidos como cadeira (com os carbonos alternadamente acima e abaixo de seu plano médio) e barco (com dois carbonos opostos acima do plano, e o outro quatro abaixo).

Se a barreira de energia entre dois isômeros conformacionais for baixa o suficiente, ela pode ser superada pelas entradas aleatórias de energia térmica que a molécula obtém das interações com o ambiente ou de suas próprias vibrações . Nesse caso, os dois isômeros também podem ser considerados um único isômero, dependendo da temperatura e do contexto. Por exemplo, as duas conformações do ciclohexano convertem-se uma na outra muito rapidamente à temperatura ambiente (no estado líquido), de modo que geralmente são tratadas como um único isômero na química.

Em alguns casos, a barreira pode ser cruzada por tunelamento quântico dos próprios átomos. Este último fenômeno impede a separação dos estereoisômeros de fluorocloroamina ou peróxido de hidrogênio , pois as duas conformações com energia mínima se interconvertem em alguns picossegundos, mesmo em temperaturas muito baixas.

Por outro lado, a barreira de energia pode ser tão alta que a maneira mais fácil de superá-la exigiria a quebra temporária e, em seguida, a reforma ou mais ligações da molécula. Nesse caso, os dois isômeros geralmente são estáveis ​​o suficiente para serem isolados e tratados como substâncias distintas. Esses isômeros são então considerados diferentes isômeros configuracionais ou "configurações" da molécula, não apenas duas conformações diferentes. (No entanto, deve-se estar ciente de que os termos "conformação" e "configuração" são em grande parte sinônimos fora da química, e sua distinção pode ser controversa mesmo entre os químicos.)

As interações com outras moléculas de compostos iguais ou diferentes (por exemplo, através de ligações de hidrogênio ) podem alterar significativamente a energia das conformações de uma molécula. Portanto, os possíveis isômeros de um composto em solução ou em suas fases líquida e sólida podem ser muito diferentes daqueles de uma molécula isolada no vácuo. Mesmo na fase gasosa, alguns compostos como o ácido acético existem principalmente na forma de dímeros ou grupos maiores de moléculas, cujas configurações podem ser diferentes das da molécula isolada.

Enantiômeros

Diz-se que dois compostos são enantiômeros se suas moléculas são imagens espelhadas uma da outra, que não podem ser feitas para coincidir apenas por rotações ou translações - como uma mão esquerda e uma mão direita. As duas formas são chamadas de quirais .

Um exemplo clássico é o bromoclorofluorometano ( ). Os dois enantiômeros podem ser distinguidos, por exemplo, se o caminho gira no sentido horário ou anti-horário, conforme visto a partir do átomo de hidrogênio. Para mudar uma conformação para a outra, em algum ponto esses quatro átomos teriam que estar no mesmo plano - o que exigiria grande tensão ou quebra de suas ligações com o átomo de carbono. A barreira de energia correspondente entre as duas conformações é tão alta que praticamente não há conversão entre elas à temperatura ambiente, e podem ser consideradas como configurações diferentes.

O composto clorofluorometano , ao contrário, não é quiral: a imagem espelhada de sua molécula também é obtida por meia volta em torno de um eixo adequado.

Outro exemplo de um composto quiral é 2,3-pentadieno, um hidrocarboneto que contém duas ligações duplas sobrepostas. As ligações duplas são tais que os três carbonos do meio estão em linha reta, enquanto os três primeiros e os três últimos estão em planos perpendiculares. A molécula e sua imagem no espelho não são sobreponíveis, embora a molécula tenha um eixo de simetria. Os dois enantiômeros podem ser distinguidos, por exemplo, pela regra da mão direita . Este tipo de isomeria é denominado isomeria axial .

Os enantiômeros se comportam de forma idêntica em reações químicas, exceto quando reagidos com compostos quirais ou na presença de catalisadores quirais , como a maioria das enzimas . Por esta última razão, os dois enantiômeros da maioria dos compostos quirais geralmente têm efeitos e funções marcadamente diferentes nos organismos vivos. Em bioquímica e ciência alimentar , os dois enantiômeros de uma molécula quiral - como a glicose - são geralmente identificados e tratados como substâncias muito diferentes.

Cada enantiômero de um composto quiral normalmente gira o plano de luz polarizada que passa por ele. A rotação tem a mesma magnitude, mas sentidos opostos para os dois isômeros, e pode ser uma forma útil de distinguir e medir sua concentração em uma solução. Por esta razão, os enantiômeros eram anteriormente chamados de "isômeros ópticos". No entanto, este termo é ambíguo e não é recomendado pela IUPAC .

Os estereoisômeros que não são enantiômeros são chamados de diastereômeros . Alguns diastereômeros podem conter centro quiral , outros não.

Alguns pares de enantiômeros (como aqueles de trans- cicloocteno ) podem ser interconvertidos por movimentos internos que mudam os comprimentos e ângulos das ligações apenas ligeiramente. Outros pares (como CHFClBr) não podem ser interconvertidos sem quebrar as ligações e, portanto, são configurações diferentes.

Isomeria cis-trans

Uma dupla ligação entre dois átomos de carbono força as quatro ligações restantes (se forem simples) a ficarem no mesmo plano, perpendicular ao plano da ligação, conforme definido por seu orbital π . Se as duas ligações em cada carbono se conectam a átomos diferentes, duas conformações distintas são possíveis, que diferem uma da outra por uma torção de 180 graus de um dos carbonos em torno da ligação dupla.

O exemplo clássico é o dicloroeteno , especificamente o isômero estrutural que possui um cloro ligado a cada carbono. Possui dois isômeros conformacionais, com os dois cloros no mesmo lado ou em lados opostos do plano da ligação dupla. Eles são tradicionalmente chamados de cis (do latim que significa "deste lado de") e trans ("do outro lado de"), respectivamente; ou Z e E na nomenclatura recomendada pela IUPAC . A conversão entre essas duas formas geralmente requer a quebra temporária das ligações (ou a transformação da ligação dupla em uma única ligação), de modo que as duas são consideradas configurações diferentes da molécula.

Mais geralmente, o isomeria cis - trans (anteriormente chamado de "isomeria geométrica") ocorre em moléculas onde a orientação relativa de dois grupos funcionais distinguíveis é restrita por uma estrutura um tanto rígida de outros átomos.

Por exemplo, no álcool cíclico inositol (um álcool seis vezes maior do ciclohexano), a estrutura cíclica de seis carbonos evita amplamente que a hidroxila e o hidrogênio em cada carbono troquem de lugar. Portanto, um tem diferentes isômeros configuracionais dependendo se cada hidroxila está "deste lado" ou "do outro lado" do plano médio do anel. Descontando isômeros que são equivalentes em rotações, existem nove isômeros que diferem por este critério, e se comportam como diferentes substâncias estáveis ​​(dois deles sendo enantiômeros um do outro). O mais comum na natureza ( mio- inositol) tem os hidroxilas nos carbonos 1, 2, 3 e 5 do mesmo lado desse plano, e pode, portanto, ser denominado cis -1,2,3,5- trans -4, 6-ciclohexanohexol. E cada um desses isômeros cis - trans pode possivelmente ter conformações estáveis ​​de "cadeira" ou "barco" (embora as barreiras entre eles sejam significativamente menores do que aquelas entre os diferentes isômeros cis - trans ).

Os dois complexos isoméricos, cisplatina e transplatina , são exemplos de moléculas quadradas planares MX 2 Y 2 com M = Pt.

Os isômeros cis e trans também ocorrem em compostos de coordenação inorgânicos, comocomplexos planos quadrados ecomplexos octaédricos .

Para moléculas orgânicas mais complexas, os rótulos cis e trans são ambíguos. A IUPAC recomenda um esquema de rotulagem mais preciso, com base nas prioridades CIP para as ligações em cada átomo de carbono.

Centros com títulos não equivalentes

Mais geralmente, átomos ou grupos de átomos que podem formar três ou mais ligações simples não equivalentes (como os metais de transição em compostos de coordenação) podem dar origem a múltiplos estereoisômeros quando diferentes átomos ou grupos estão ligados a essas posições. O mesmo é verdadeiro se um centro com seis ou mais ligações equivalentes tiver dois ou mais substituintes.

Por exemplo, no composto , as ligações do átomo de fósforo aos cinco halogênios têm uma geometria bipiramidal aproximadamente trigonal . Assim, dois estereoisômeros com essa fórmula são possíveis, dependendo se o átomo de cloro ocupa uma das duas posições "axiais" ou uma das três posições "equatoriais".

Para o composto , três isômeros são possíveis, com zero, um ou dois cloro nas posições axiais.

Como outro exemplo, um complexo com uma fórmula como , onde o átomo central M forma seis ligações com a geometria octaédrica , tem pelo menos dois isômeros meridionais faciais , dependendo se as três ligações (e, portanto, também as três ligações) são direcionadas ao três cantos de uma face do octaedro ( isômero fac ), ou estão no mesmo plano equatorial ou "meridiano" dele ( isômero mer ).

Rotâmeros e atropisômeros

Duas partes de uma molécula conectadas por apenas uma única ligação podem girar em torno dessa ligação. Embora a ligação em si seja indiferente a essa rotação, atrações e repulsões entre os átomos nas duas partes normalmente fazem com que a energia de toda a molécula varie (e possivelmente também as duas partes se deformam), dependendo do ângulo relativo de rotação φ entre os duas partes. Então, haverá um ou mais valores especiais de φ para os quais a energia está no mínimo local. As conformações correspondentes da molécula são chamadas de isômeros rotacionais ou rotâmeros .

Assim, por exemplo, em uma molécula de etano , todos os ângulos e comprimentos de ligação são estreitamente restritos, exceto que os dois grupos metil podem girar independentemente em torno do eixo. Assim, mesmo que esses ângulos e distâncias sejam assumidos como fixos, existem infinitas conformações para a molécula de etano, que diferem pelo ângulo relativo φ de rotação entre os dois grupos. A fraca repulsão entre os átomos de hidrogênio nos dois grupos metil faz com que a energia seja minimizada para três valores específicos de φ, 120 ° separados. Nessas configurações, os seis planos ou estão separados por 60 °. Descontando as rotações de toda a molécula, essa configuração é um único isômero - a chamada conformação escalonada .

A rotação entre as duas metades da molécula de 1,2-dicloroetano ( também tem três níveis mínimos de energia local, mas eles têm diferentes energias devido às diferenças entre os , e interacções Há, portanto, três rotâmeros:. Um trans isómero, onde os dois cloros são no mesmo plano dos dois carbonos, mas com ligações opostas; e dois isômeros gauche , imagens espelhadas um do outro, onde os dois grupos são girados cerca de 109 ° a partir dessa posição. A diferença de energia computada entre trans e gauche é de ~ 1,5 kcal / mol, a barreira para a rotação de ~ 109 ° de trans para gauche é de ~ 5 kcal / mol, e a de ~ 142 ° de rotação de um gauche para seu enantiômero é de ~ 8 kcal / mol. A situação para o butano é semelhante , mas com energias e barreiras gauche visivelmente mais baixas.

Se as duas partes da molécula conectadas por uma única ligação forem volumosas ou carregadas, as barreiras de energia podem ser muito maiores. Por exemplo, no composto bifenil - dois grupos fenil conectados por uma única ligação - a repulsão entre os átomos de hidrogênio mais próximos da ligação simples central dá a conformação totalmente plana, com os dois anéis no mesmo plano, uma energia mais alta do que as conformações onde o dois anéis estão tortos. Na fase gasosa, a molécula tem, portanto, pelo menos dois rotâmeros, com os planos dos anéis torcidos em ± 47 °, que são imagens espelhadas um do outro. A barreira entre eles é bastante baixa (~ 8 kJ / mol). Este efeito de impedimento estérico é mais pronunciado quando esses quatro hidrogênios são substituídos por átomos ou grupos maiores, como cloro ou carboxila . Se a barreira for alta o suficiente para que os dois rotâmeros sejam separados como compostos estáveis ​​em temperatura ambiente, eles são chamados de atropisômeros .

Topoisômeros

Moléculas grandes podem ter isômeros que diferem pela topologia de seu arranjo geral no espaço, mesmo se não houver nenhuma restrição geométrica específica que os separe. Por exemplo, cadeias longas podem ser torcidas para formar nós topologicamente distintos , com interconversão impedida por substituintes volumosos ou fechamento de ciclo (como em plasmídeos circulares de DNA e RNA ). Alguns nós podem vir em pares de enantiômeros espelhados. Essas formas são chamadas de isômeros topológicos ou topoisômeros .

Além disso, duas ou mais dessas moléculas podem ser ligadas em um catenano por tais ligações topológicas, mesmo se não houver ligação química entre elas. Se as moléculas forem grandes o suficiente, a ligação pode ocorrer de várias maneiras topologicamente distintas, constituindo diferentes isômeros. Compostos em gaiola , como hélio encerrado em dodecaedrano (He @ C
20
H
20
) e peapods de carbono , são um tipo semelhante de isomerismo topológico envolvendo moléculas com grandes vazios internos com aberturas restritas ou sem aberturas.

Isótopos e spin

Isotopômeros

Diferentes isótopos do mesmo elemento podem ser considerados como diferentes tipos de átomos ao enumerar os isômeros de uma molécula ou íon. A substituição de um ou mais átomos por seus isótopos pode criar vários isômeros e / ou estereoisômeros estruturais a partir de um único isômero.

Por exemplo, a substituição de dois átomos de hidrogênio comum ( ) por deutério ( ou ) em uma molécula de etano produz dois isômeros estruturais distintos, dependendo se as substituições são no mesmo carbono (1,1-dideuteroetano ) ou um em cada carbono (1,2-didesuteroetano ); como se o substituinte fosse cloro em vez de deutério. Os dois compostos não se interconvertem facilmente e têm propriedades diferentes, como o espectro de micro-ondas .

Outro exemplo seria substituir um átomo de deutério por um dos hidrogênios no clorofluorometano ( ). Embora o composto original não seja quiral e tenha um único isômero, a substituição cria um par de enantiômeros quirais de , que podem ser distinguidos (pelo menos em teoria) por sua atividade óptica.

Quando dois isômeros seriam idênticos se todos os isótopos de cada elemento fossem substituídos por um único isótopo, eles são descritos como isotopômeros ou isômeros isotópicos. Nos dois exemplos acima, se todos fossem substituídos por , os dois diduteroetanos se tornariam etano e os dois deuteroclorofluorometanos se tornariam .

O conceito de isotopômeros é diferente de isotopólogos ou homólogos isotópicos, que diferem em sua composição isotópica. Por exemplo, e são isotopólogos e não isotopômeros e, portanto, não são isômeros um do outro.

Isômeros de spin

Outro tipo de isomeria baseado em propriedades nucleares é o isomeria de spin , em que as moléculas diferem apenas nos spins relativos dos núcleos atômicos constituintes. Esse fenômeno é significativo para o hidrogênio molecular, que pode ser parcialmente separado em dois isômeros de spin: parahidrogênio, com os spins dos dois núcleos apontando em direções opostas, e ortohidrogênio, onde os spins apontam para a mesma direção.

Ionização e excitação eletrônica

O mesmo isômero também pode estar em diferentes estados excitados , que diferem pelo estado quântico de seus elétrons. Por exemplo, a molécula de oxigênio pode estar no estado tripleto ou um dos dois estados singuleto . Estes não são considerados isômeros diferentes, uma vez que tais moléculas geralmente decaem espontaneamente para seu estado de excitação de energia mais baixa em uma escala de tempo relativamente curta.

Da mesma forma, íons poliatômicos e moléculas que diferem apenas pela adição ou remoção de elétrons, como o oxigênio ou o íon peróxido, não são considerados isômeros.

Isomerização

Isomerização é o processo pelo qual uma molécula é transformada em outra molécula que tem exatamente os mesmos átomos, mas os átomos são reorganizados. Em algumas moléculas e em algumas condições, a isomerização ocorre espontaneamente. Muitos isômeros são iguais ou aproximadamente iguais em energia de ligação e, portanto, existem em quantidades aproximadamente iguais, desde que possam se interconverter de forma relativamente livre, ou seja, a barreira de energia entre os dois isômeros não é muito alta. Quando a isomerização ocorre intramolecularmente , é considerada uma reação de rearranjo .

Um exemplo de uma isomerização organometálica é a produção de decafenilferroceno, [(η 5- C 5 Ph 5 ) 2 Fe] a partir de seu isômero de ligação .

Formação de decafenilferroceno a partir de seu isômero de ligação. PNG
Síntese de ácido fumárico

A síntese industrial de ácido fumárico prossegue através da isomerização cis-trans do ácido maleico :

MaleictoFumaric.png

Topoisomerases são enzimas que podem cortar e reformar o DNA circular e, assim, alterar sua topologia.

Química Medicinal

Isômeros com propriedades biológicas distintas são comuns; por exemplo, a colocação de grupos metil . Nas xantinas substituídas , a teobromina , encontrada no chocolate, é um vasodilatador com alguns efeitos em comum com a cafeína ; mas, se um dos dois grupos metil é movido para uma posição diferente no núcleo de dois anéis, o isômero é teofilina , que tem uma variedade de efeitos, incluindo broncodilatação e ação antiinflamatória . Outro exemplo disso ocorre nas drogas estimulantes à base de fenetilamina . A fentermina é um composto não quiral com um efeito mais fraco do que a anfetamina . É usado como medicamento para reduzir o apetite e tem propriedades moderadas ou nenhuma estimulante. No entanto, um arranjo atômico alternativo dá dextrometanfetamina , que é um estimulante mais forte do que a anfetamina.

Na química e bioquímica medicinal , os enantiômeros são uma preocupação especial porque podem possuir atividades biológicas distintas . Muitos procedimentos preparativos proporcionam uma mistura de quantidades iguais de ambas as formas enantioméricas. Em alguns casos, os enantiômeros são separados por cromatografia usando fases estacionárias quirais. Eles também podem ser separados através da formação de sais diastereoméricos . Em outros casos, a síntese enantiosseletiva foi desenvolvida.

Como um exemplo inorgânico, a cisplatina (ver estrutura acima) é uma droga importante usada na quimioterapia do câncer, enquanto o isômero trans (transplatina) não tem nenhuma atividade farmacológica útil.

História

O isomerismo foi observado pela primeira vez em 1827, quando Friedrich Wöhler preparou cianato de prata e descobriu que, embora sua composição elementar fosse idêntica ao fulminato de prata (preparado por Justus von Liebig no ano anterior), suas propriedades eram distintas. Essa descoberta desafiou a compreensão química prevalecente da época, que sustentava que os compostos químicos só podiam ser distintos quando suas composições elementares diferiam. (Agora sabemos que as estruturas de ligação de fulminato e cianato podem ser descritas aproximadamente como ≡ e , respectivamente.)

Exemplos adicionais foram encontrados nos anos seguintes, como a descoberta de Wöhler em 1828 de que a ureia tem a mesma composição atômica ( ) que o cianato de amônio quimicamente distinto . (Sabe-se agora que suas estruturas são e , respectivamente.) Em 1830, Jöns Jacob Berzelius introduziu o termo isomerismo para descrever o fenômeno.

Em 1848, Louis Pasteur observou que os cristais de ácido tartárico assumiam dois tipos de formato que eram imagens espelhadas um do outro. Separando os cristais à mão, ele obteve duas versões de ácido tartárico, cada uma das quais se cristalizaria em apenas uma das duas formas, e girou o plano da luz polarizada no mesmo grau, mas em direções opostas.

Veja também

Referências

links externos