aandrico@if.sc.usp.br

Na molécula de água, a ligação existente é covalente, na qual doisátomos de hidrogênio compartilham elétrons com um átomo deoxigênio. A molécula de água possui dois dipolos, com o oxigênio tendoa carga parcialmente negativa e o hidrogênio com a carga parcialmentepositiva (δ- O ─ H δ+). Mas, esses dipolos não se cancelam, porque amolécula de água se encontra em um ângulo de 104,5º, mostrando quea distribuição e carga ao longo da molécula não são uniformes. Há umamaior densidade de carga negativa sobre o átomo de oxigênio damolécula. Isso nos mostra que a molécula de água é realmente polar.

O sal é formado por átomos de sódio (Na) e cloro (Cl) que se ligam pormeio de ligações iônicas, em que o sódio doa definitivamente um elétronpara o cloro, formando os íons Na+ e Cl-. Como esses íons possuem cargasopostas, eles se atraem e se mantêm unidos (Na+Cl-). O sal é polar, bemcomo toda ligação iônica é polar, pois existe uma diferença de cargaelétrica no composto.

Quando misturamos o sal na água, a parte positiva do sal, que são oscátions Na+, é atraída pela parte negativa da água, que é o oxigênio, e aparte negativa do sal (ânions Cl-) é atraída pela parte positiva da água(H+). Consequentemente, a união Na+Cl- é desfeita, solubilizando o sal naágua.

Já a gasolina é formada por uma mistura de diferentes hidrocarbonetos,sendo eles apolares, ou seja, a distribuição da carga elétrica da gasolinaé uniforme. Assim, não há interação dos íons do sal com a gasolina e elenão se dissolve.

Polaridade dos Fármacos e Atividade Biológica

TIOCONAZOL

Menor SolubilidadeAdministração - Tópica

FLUCONAZOL

Maior Solubilidade Administração - via oral

OH OH

O

OH

NH2

FENOL Antisséptico

Tóxico ÁCIDO SALICÍLICO Menos Tóxico

Antiinflamatório

OH OH

O

OH

Polaridade dos Fármacos e Atividade Biológica

N

HNN

N

O

CH3

CH3

S

N

O O

N

CH3

N

N

HNN

N

O

H3C

CH3

S

N

O O

N

N

H3C

Aumento da seletividade

Aumento da lipofilia

Menos lipofílico

melhor aitividade in vivo

Viagra®

Polaridade dos Fármacos e Atividade Biológica

Propriedade que descreve a habilidade de um átomo em atrair elétrons (densidade eletrônica) em sua própria direção

Raio Atômico

PROTEÍNAS

InteraçãoIônica

Ligaçãode Hidrogênio

Qual é o aminoácido?

Qual a sua fórmula molecular?

R: C4H7NO4

Qual o seu peso molecular?

R: 133,09

EXEMPLODIIDROFOLATO REDUTASE

Estrutura do sítio ativo da diidrofotalo redutase em complexo com o inibidor metotrexato

Interações Intermoleculares do sítio ativo da enzima DHFR e o inibidor metotrexato (esquerda) e o substrato DHF (direita)

DIIDROFOLATO REDUTASEReconhecimento Molecular

Força de ácidos e bases Orgânicos

Caráter ácido: ácido carboxílico que possui um grupo indutivo ligado à cadeia. Esse grupo pode ser elétron-atraente ou elétron-repelente:

(a) o grupo X é elétron-atraente:

O efeito indutivo é -I, portanto, carbonila está deficiente em elétrons, o que gera um enfraquecimento da ligação com o hidrogênio ácido. Logo, será mais fácil a liberação do próton. Assim, o caráter ácido aumenta.

(b) o grupo X é elétron-repelente:

O efeito indutivo é +I, portanto, a carbonila tem excesso de elétrons, o que leva a um aumento da força de ligação com o hidrogênio ácido. Logo, será mais difícil a remoção do próton. Assim, o caráter ácido diminui.

Eletrófilo (E) é uma espécie que possui afinidade por elétrons, e se liga a espécies capazes de fornecer elétrons

O eletrófilo pode ser um cátion ou uma molécula com deficiente em elétrons

Reação eletrofílica: quando um eletrófilo se combina com um reagente orgânico (substrato)

Caráter básico :

Exemplo: amina (base orgânica):

(a) o grupo X é elétron-atraente:

O efeito indutivo é -I e, portanto, deixa o grupo amino com déficit eletrônico, o que leva a uma diminuição do seu caráter básico.

(b) o grupo X é elétron-repelente:

O efeito indutivo é +I e, portanto, deixa o grupo amino com superávit eletrônico, o que leva a um aumento do seu caráter básico.

O nucleófilo (:Nu) é uma espécie que possui par de elétrons disponível para efetuaruma ligação, e se liga a espécies capazes de comportar esses elétrons

O nucleófilo pode ser um ânion ou uma molécula com disponibilidade eletrônica

Quando um nucleófilo se combina com um reagente orgânico,chamado de substrato (S), temos uma reação nucleofílica

pKa = 4,75

pKa = 1,29

pKa = 0,65

Exemplo Força relativa de ácidos

C

O

O H

H

H

H

C

O

O H

H

Cl

Cl

C

O

O H

Cl

Cl

Cl

H

C

O

O H

H

Cl pKa = 2,86

C

O

O H

Cl

Cl

Cl

C

O

O HF

F

F

pKa = 4,75

pKa = 0

C

O

O H

H

H

H

pKa = 0,65

EXEMPLO

pKa• Fármacos que apresentam valores de:

– pKa < 6 – pKa > 8

São altamente ionizáveis e tendem aser menos absorvidos

NH

N

O

O

N

N

N NH2

NH

N

O

O

N

N

HN NH2

pKa = 6,20pKa = 11,5

OBSERVAÇÕES