Questão 123, caderno azul do ENEM 2023 – DIA 2

Entre os medicamentos mais comuns consumidos para o alívio da dor está o ibuprofeno, um composto quiral
com ação anti-inflamatória e efeito analgésico, que é comercializado como fármaco opticamente puro, ou seja, sem a mistura com outro isômero óptico. A fórmula estrutural plana do ibuprofeno é:

Além do ibuprofeno, destacam-se também os princípios ativos a seguir, presentes em outros medicamentos para o alívio da dor:

O princípio ativo que apresenta o mesmo tipo de isomeria espacial que o ibuprofeno é o(a)

a) fenacetina.

b) paracetamol.

c) dipirona sódica.

d) diclofenaco sódico

e) butilbrometo de escopolamina.

✍ Resolução Em Texto

Matérias Necessárias para a Solução da Questão

Química Orgânica (Isomeria Espacial/Estereoisomeria).
Identificação de Carbono Quiral (Assimétrico).

Tema/Objetivo Geral:
Identificar a presença de isomeria óptica em moléculas orgânicas complexas (fármacos). O aluno deve saber reconhecer um carbono quiral (ligado a 4 grupos diferentes) na estrutura química.

Nível da Questão:
Médio.
Justificativa: Embora o conceito de carbono quiral seja básico, aplicá-lo em moléculas grandes e cheias de anéis pode confundir a visão espacial do aluno. Exige atenção aos detalhes de cada vértice da molécula.

Gabarito:
Letra E – butilbrometo de escopolamina.
Resumo: O ibuprofeno tem um carbono quiral (ligado a H, Metil, Carboxila e anel aromático). Entre as opções, apenas o butilbrometo de escopolamina possui carbonos quirais (na verdade, vários), permitindo a existência de isômeros ópticos (enantiômeros).

Resolução Passo a Passo

1️⃣ PASSO 1 – O QUE A QUESTÃO QUER? (O MAPA DA MINA)

A Missão:
O texto diz que o Ibuprofeno é um composto quiral (tem isomeria óptica).
A pergunta é: Qual outro princípio ativo da lista também é quiral?
Traduzindo: Qual outra molécula tem um Carbono Assimétrico?

A Analogia Central (A Chave e a Fechadura):
Moléculas quirais são como chaves. A chave “esquerda” não abre a fechadura “direita”.
Para uma molécula ser uma chave assimétrica, ela precisa ter um “centro de assimetria”.
Esse centro é um carbono que segura 4 coisas diferentes, como se fosse um trevo de 4 folhas onde cada folha é de uma cor.
A missão é achar esse trevo na lista de suspeitos.

Nosso Plano de Ataque:

Olhar para o Ibuprofeno e confirmar onde está o carbono quiral.
Olhar para cada alternativa e procurar um carbono ligado a 4 grupos diferentes.
Eliminar carbonos com duplas ligações (sp²) ou com dois hidrogênios iguais (CH₂).

2️⃣ PASSO 2 – DESVENDANDO AS FERRAMENTAS (A CAIXA DE FERRAMENTAS)

Vamos usar o Detector de Quiralidade:

Regra de Ouro:
Para ter isomeria óptica, a molécula precisa ter um Carbono Quiral (C)*.
Características do Carbono Quiral:

Hibridização sp³ (só faz ligações simples).
Está ligado a 4 grupos diferentes entre si.

Onde NÃO procurar:

Carbonos com dupla ligação (=O, =C).
Carbonos de anel aromático (benzeno).
Grupos CH₂ ou CH₃ (têm hidrogênios repetidos).

3️⃣ PASSO 3 – INTERPRETAÇÃO GUIADA (MÃO NA MASSA)

Análise do Ibuprofeno (O Modelo):
Olhe a estrutura dele. Perto do grupo ácido (COOH), tem um carbono que se liga a:

Grupo Metil (CH₃ – tracinho para cima).
Grupo Ácido Carboxílico (COOH).
Hidrogênio (implícito).
O resto da molécula (anel aromático…).
São 4 diferentes. Logo, é quiral.

Caça aos Suspeitos (Alternativas):

Fenacetina: Olhe a cadeia lateral. Tem CH₃ (3 iguais), CH₂ (2 iguais), N-H… Não tem nenhum carbono com 4 grupos diferentes. O anel é plano. (Sem quiralidade).
Paracetamol: Molécula simples. Anel aromático (plano). Cadeia lateral tem CH₃ e C=O. Nenhum carbono quiral. (Sem quiralidade).
Dipirona: Cheia de duplas ligações e anéis planos. O carbono ligado ao Nitrogênio e ao Metil parece suspeito, mas se olhar bem, ele faz parte de uma dupla ou tem ligantes iguais/simetria. Não é comumente citada como quiral no ensino médio (e sua estereoquímica é complexa, mas não é o foco óbvio).
Diclofenaco: Dois anéis aromáticos ligados por NH. O grupo ácido está num CH₂ (dois H iguais). Não tem carbono quiral. (Sem quiralidade).
Butilbrometo de Escopolamina:
- Olhe para a parte de baixo, perto do anel aromático solto.
- Tem um carbono ligado a:
  1. Um anel aromático (Fenil).
  2. Um Hidrogênio.
  3. Um grupo CH₂OH.
  4. Um grupo éster (COO…).
- BINGO! 4 grupos diferentes. Esse carbono é quiral. (Além disso, a estrutura do anel superior, tipo uma “cesta”, é cheia de carbonos assimétricos rígidos).

🚨 ARMADILHA CLÁSSICA! 🚨
CUIDADO com os “cantinhos” e hidrogênios escondidos!
Muitos alunos olham para o Diclofenaco e acham que o carbono do CH₂ é quiral.
Lembre-se: CH₂ significa C ligado a H e H. Se tem dois H, tem dois iguais. Não é quiral.
O carbono quiral geralmente é um “nó” onde saem três caminhos desenhados e um H invisível.

A Bússola (O Perfil do Culpado):

Síntese do raciocínio: Procuramos um carbono sp³ com 4 ligantes distintos.
Expectativa: A estrutura mais complexa e tridimensional, com carbonos “soltos” ligados a coisas diferentes.

4️⃣ PASSO 4 – ALTERNATIVAS COMENTADAS (A AUTÓPSIA)

a) fenacetina.

Diagnóstico do Erro: Simetria/Repetição.
Análise: Os carbonos da cadeia etil (O-CH₂-CH₃) têm hidrogênios repetidos. O resto é plano (anel/amida). Não há centro estereogênico.
Conclusão: 🔴 Alternativa incorreta.

b) paracetamol.

Diagnóstico do Erro: Simplicidade.
Análise: Molécula plana (aromática + amida). Não possui carbono sp³ com 4 ligantes diferentes.
Conclusão: 🔴 Alternativa incorreta.

c) dipirona sódica.

Diagnóstico do Erro: Falsos centros.
Análise: A estrutura da dipirona é baseada em anéis insaturados (pirazolona). A maioria dos carbonos faz dupla ligação. O carbono ligado ao grupo sulfonato (SO₃Na) é um CH₂ (não quiral).
Conclusão: 🔴 Alternativa incorreta.

d) diclofenaco sódico.

Diagnóstico do Erro: O CH₂ enganoso.
Análise: O carbono alfa (perto da carboxila) é um CH₂. Tem dois hidrogênios. Logo, não é quiral. A molécula não tem atividade óptica (é aquiral).
Conclusão: 🔴 Alternativa incorreta.

e) butilbrometo de escopolamina.

Análise: Perfeito. Esta molécula complexa possui vários centros quirais. O mais fácil de ver é o carbono ligado ao anel benzênico isolado, ao grupo CH₂OH e ao éster. Ele tem 4 ligantes diferentes, garantindo a existência de isômeros ópticos (levogiro/dextrogiro), assim como o ibuprofeno.
Conclusão: 🟢 Alternativa correta.

5️⃣ PASSO 5 – O GRAND FINALE (APRENDIZAGEM EXPANDIDA)

Remédio errado pode ser veneno. A Talidomida é o exemplo trágico: um isômero curava enjoo, o outro causava má-formação em bebês. Por isso, a quiralidade é vital na farmácia.

Resumo-flash: ⚡
“Quiralidade é ter 4 amigos diferentes: o Butilbrometo tem um carbono popular.”

🧠 Para ir Além (A Ponte para o Futuro):
A Escopolamina (sem o butilbrometo) é conhecida como “Buscopan” (para cólica). A adição do grupo butil a torna um sal quaternário de amônio, impedindo que ela atravesse a barreira do cérebro. Isso evita efeitos colaterais no sistema nervoso central, focando a ação apenas na barriga. Química salvando o dia (e o estômago)!