A maioria dos químicos pode listar os artigos que moldaram suas vidas. Para muitos de nós, uma das mais relevantes são as regras de prioridade de Cahn-Ingold-Prelog (CIP) de 1966. O artigo tem uma impressionante contagem de citações, mas igualmente importante é a estabilidade da sua popularidade: a sua utilidade prática garantiu que continua a ser usado por gerações de químicos em todo o mundo.
As regras do CIP dão-nos uma ferramenta simples para descrever sem ambiguidades os estereocentros, e como tal é uma parte vital da nossa rigorosa nomenclatura para moléculas. No entanto, as regras estão atrasadas em relação a alguns desenvolvimentos da química, e em particular quando se trata de espécies supramoleculares.
A ligação química covalente é frequentemente considerada como a base das regras CIP, mas as interacções nãocovalentes que são tão vitais para a química supramolecular também dão origem a centros estereogénicos. Claramente as regras podem ser melhoradas, mas também devemos ter cuidado para não complicar desnecessariamente algo que funciona notavelmente bem.
As regras existentes incluem pares solitários – em 2004 a União Internacional de Química Pura e Aplicada (Iupac) os integrou no que diz respeito ao tratamento de sistemas tetraédricos com um par de elétrons: ‘um par solitário de elétrons em um átomo como nitrogênio ou enxofre tem o número atômico fictício de zero. Por conseguinte, está classificado abaixo de um átomo de hidrogénio”. Propomos, portanto, uma extensão adicional e simples das regras de prioridade para resolver o problema das interações não-verbais.
Nosso sistema proposto
Para interações envolvendo pares isolados, propomos que ao par isolado coordenado seja atribuído um número atômico fictício entre 0 e 1 (em outras palavras, maior que um par isolado não coordenado, mas menor que um átomo de hidrogênio). Se houver mais do que um par isolado coordenado, eles são ordenados pelo ligando seguindo as regras clássicas do CIP.
Os exemplos acima mostram como seria dada prioridade (seguindo as linhas e números vermelhos) usando as modificações propostas às regras CIP
Para interacções envolvendo átomos (por exemplo átomos H como parte de ligações de hidrogénio), a atribuição é conseguida pelas mesmas regras que as aplicadas aos centros estereogénicos; Assim, a ligação de hidrogénio ou outra interacção não-vigalente tem maior prioridade do que o hidrogénio, e as ligações não-vigalentes são priorizadas pelo número atómico do ligando (do mais alto para o mais baixo).
Acima são dois exemplos simples, com setas e números para indicar a ordem de prioridade. No primeiro (complexos CH3OH:HF), o par único coordenador do metanol tem prioridade intermediária entre o par único não coordenador (apontando para trás) e o átomo de hidrogênio; no segundo (complexos CH3NH2:NH3:OH2) o hidrogênio coordenado ao oxigênio tem prioridade mais alta do que o coordenado ao nitrogênio. Ambos são mais prioritários que o par isolado (apontando para trás), mas menos prioritários que o grupo metilo.
Dar um nome correcto a um composto é tomar consciência de que foi criado um centro estereogénico e interrogar-se sobre a origem da quiralidade; além disso, a presença de um segundo centro estereogénico, supramolecular, resulta num diastereomerismo oculto. Este sistema simples permite-nos descrever claramente as estruturas supramoleculares e melhorar ainda mais a linguagem da química.