UMA mistura racêmica ou racemato é aquele composto de dois enantiômeros em partes iguais e que, portanto, é opticamente inativo. Essa atividade óptica refere-se à capacidade de suas soluções girarem, no sentido horário ou anti-horário, um feixe de luz polarizada que viaja através delas em uma direção..
Um enantiômero tem a capacidade de girar a luz polarizada, digamos, para a esquerda (para a esquerda), de modo que sua solução pura será opticamente ativa. Porém, se o enantiômero que gira a luz para a direita (dextrógiro) começar a ser adicionado a ela, sua atividade óptica diminuirá até ser inativada..
Quando isso acontece, diz-se que há quantidades iguais de enantiômeros esquerdo e direito; Se uma molécula gira a luz polarizada para a esquerda, seu efeito será imediatamente cancelado quando ela "tropeçar" com outra molécula que a gira para a direita. E assim por diante. Portanto, teremos uma mistura racêmica.
O primeiro avistamento do enantiomerismo foi feito pelo químico francês Louis Pasteur em 1848, que estudava uma mistura de cristais enantioméricos de ácido tartárico (na época chamado ácido racêmico). Como esse ácido vinha das uvas utilizadas para fazer vinhos, essa mistura acabou sendo aplicada de forma geral para todas as moléculas..
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Em primeiro lugar, para haver uma mistura racêmica, deve haver dois enantiômeros (geralmente), o que implica que ambas as moléculas são quirais e que suas imagens no espelho não são sobreponíveis. Um par de sapatos ilustra isso perfeitamente: não importa o quanto você tente sobrepor o sapato esquerdo ao direito, eles nunca vão caber..
O sapato direito, por assim dizer, desvia a luz polarizada para a esquerda; enquanto o sapato esquerdo faz isso com o direito. Em uma solução hipotética em que os sapatos são as moléculas, se houver apenas sapatos quirais retos, isso será opticamente ativo. O mesmo acontecerá se sobrar apenas sapatos na solução.
Porém, se há mil sapatos esquerdos misturados com mil sapatos direitos, então temos uma mistura racêmica, que também é opticamente inativa, pois os desvios sofridos pela luz interna se anulam..
Se em vez de sapatos fossem bolas, objetos aquirais, seria impossível que existissem misturas racêmicas destes, já que nem mesmo seriam capazes de existir como pares de enantiômeros..
Voltando ao ácido tartárico, sua mistura racêmica foi a primeira a ser conhecida. Na imagem superior são mostrados seus dois enantiômeros, cada um capaz de formar cristais com faces morfológicas "esquerda" ou "direita". Pasteur, por meio de um microscópio e de um esforço rigoroso, conseguiu separar esses cristais enantioméricos uns dos outros..
Os cristais dos enantiômeros L (+) e D (-), separadamente, mostram atividade óptica desviando a luz polarizada para a direita ou esquerda, respectivamente. Se ambos os cristais em proporções molares iguais se dissolverem na água, uma mistura racêmica opticamente inativa será obtida..
Observe que ambos os enantiômeros têm dois carbonos quirais (com quatro substituintes diferentes). Em L (+), os OHs ficam atrás do plano formado pelo esqueleto de carbono e os grupos COOH; enquanto em D (-) esses OHs estão acima do referido plano.
Aqueles que sintetizam o ácido tartárico obterão uma mistura racêmica. Para separar o enantiômero L (+) do D (-), é necessária uma resolução quiral, na qual essa mistura é reagida com uma base quiral para produzir sais diastereoisoméricos, passíveis de serem separados posteriormente por cristalização fracionada..
No exemplo acima, para se referir a uma mistura racêmica de ácido tartárico, ela é geralmente escrita como ácido (±) -tartárico. Assim, no caso da quinina (imagem superior) será (±) -quinina.
O isomerismo da quinina é complexo: tem quatro carbonos quirais, dando origem a dezesseis diastereoisômeros. Curiosamente, dois de seus enantiômeros (um com o OH acima do plano e o outro abaixo dele), são na verdade diastereoisômeros, uma vez que diferem nas configurações de seus outros carbonos quirais (aqueles do biciclo com o átomo N).
No entanto, é difícil determinar qual dos estereoisômeros da quinina desviará a luz polarizada para a direita ou para a esquerda..
Os enantiômeros da talidomida são mostrados acima. Possui apenas um carbono quiral: aquele que está ligado ao nitrogênio que une os dois anéis (um da ftalimida e outro da gluteramida).
No enantiômero R (com propriedades sedativas), o anel ftalimida (o da esquerda) é orientado acima do plano; enquanto no enantiômero S (com propriedades mutagênicas), abaixo.
Não é conhecido a olho nu qual dos dois desvia a luz para a esquerda ou para a direita. O que se sabe é que uma mistura 1: 1 ou 50% de ambos os enantiômeros forma a mistura racêmica (±) -talidomida.
Se se deseja comercializar a talidomida apenas como sedativo hipnótico, é obrigatório submeter sua mistura racêmica à resolução quiral já mencionada, de forma que o enantiômero R puro seja obtido..
Na imagem superior, você tem o par de enantiômero 1,2-epoxipropano. O enantiômero R desvia a luz polarizada para a direita, enquanto o enantiômero S a desvia para a esquerda; ou seja, o primeiro é (R) - (+) - 1,2-epoxipropano e o segundo é (S) - (-) - 1,2-epoxipropano.
A mistura racêmica dos dois, novamente, em uma proporção de 1: 1 ou 50%, torna-se (±) -1,2-epoxipropano.
Acima está outra mistura racêmica formada pelos dois enantiômeros de 1-feniletilamina. O enantiómero R é (R) - (+) - 1-Feniletilamina e o enantiómero S é (S) - (-) - 1-Feniletilamina; um tem o grupo metil, CH3, apontando para fora do plano do anel aromático, e o outro apontando abaixo dele.
Observe que quando a configuração é R, às vezes coincide com o fato de que o enantiômero gira a luz polarizada para a direita; no entanto, nem sempre se aplica e não pode ser tomado como uma regra geral.
Mais importante do que a existência ou não de misturas racêmicas é sua resolução quiral. Isto aplica-se especialmente a compostos com efeitos farmacológicos que dependem do referido estereoisomerismo; ou seja, um enantiômero pode ser benéfico para o paciente, enquanto o outro pode afetá-lo.
É por isso que essas resoluções quirais são usadas para separar as misturas racêmicas em seus componentes e, assim, ser capazes de comercializá-los como drogas puras, livres de impurezas prejudiciais..
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