lista 2

a
2 Lista de exercícios de Química Orgânica I- QUI 213/186/127
1 ) Considere a seguinte transformação:
a
Cl
CH3
H3C
C
CH2
+
H3C
HCl
H3C
C
CH3
CH3CHCH2Cl
CH3
Único produto
NÃO se forma
a) Dê o mecanismo que justifica, porque esta reação levou à formação de um único produto.Indique a etapa lenta e a
rápida.
a
2 ) Justifique claramente, porque a adição de Br2 ao cicloexeno, ocorre com esteroquímica anti.
a
3 ) Sabendo-se que a adição de HBr ao 1-Buteno (via Markovnikoff), produz o 2-bromobutano, uma molécula quiral,
responda:
a) Dê a estrutura(s) do produto(s) que será(ão) formado(s) e atribua a configuração R ou S do(s) sítio(s) quiral(is).
b) O que podemos prever a acerca da estereoquímica do produto? Será opticamente ativo? Justifique a sua resposta.
a
4 ) Complete o quadro a seguir, levando em consideração quando necessário os aspectos estereoquímicos
(utilizando cunhas cheias ou tracejadas).
Substrato
Reagente(s)
Produto (s) principal(is)
H3C
OH
A)
H3C
H2/Pt
CH3
CH3
H2O/H
+
B)
CH3
1) BH3/THF
2) OH,H2O2
C)
D) HC
E) H2C
CHCH3
C
CH
CH2
1 mol de
Br2/CCl4
HCl
CH3
a
5 ) Explique a seguinte observação: O trans-1-bromo-2-metilcicloexano ao ser tratado com base fornece como
produto de eliminação o 3-metilcicloexeno, contrariando a regra de Zaitsev.
CH3
KOH
H
H
Br
CH3
a
6 ) Em altas temperaturas, o 3,3-dimetil-2-butanol, dá três produtos de reação E1. Um deles é derivado do
carbocátion inicial sem rearranjo. Os outros dois formam-se após a migração de grupo alquila.
- Dê as estruturas dos três produtos de eliminação formados.
a
7 ) Considere a seguinte reação de eliminação:
Cl
H3C
Na+ -OCH2CH3
CH(CH3)2
C
+
D
o
Etanol/55 C
produto
principal
produto
secundário
a) Dê a fórmula estrutural para C e justifique por quê ele é o principal produto formado nesta reação. Indique o
mecanismo que justifique a sua formação.
b) Justifique claramente, porque é possível nesta reação obter dois produtos (C e D).
c) Em qual situação o produto D poderia ser obtido como produto principal?
a
8 ) Para as reações a seguir, mostre os produtos e justifique.
NaI / Acetona
CH3
H3C
C
250C
CH2
Br
NaI / H2O
CH3
250C
a
9 ) O (S)-2-Bromobutano reage com o íon hidróxido formando o (R)-2-Butanol, conforme a equação abaixo:
H3C
H
C
Br + OH
HO
C
CH3
H
+ Br -
CH2CH3
H3CH2C
(S)-2-bromobutano
(R)-2-butanol
a) Forneça o mecanismo de obtenção do (R)-2-Butanol, incluindo a estrutura do estado de transição.
b) Explique, da forma mais clara possível e justificando sempre, o que acontece com a velocidade da reação quando:
b.1) Aumenta-se a concentração do íon hidróxido.
b.2) Usa-se o (S)-2-Iodobutano como substrato desta reação.
b.3) Usa-se dimetilsulfóxido, (CH3)2S=O, como solvente.
a
10 ) a) Justifique o observado para as seguintes reações (discutindo os percentuais):
CH3CH2O - Na +
CH3CH2OH
21% de produto de substituição
79% de produto de eliminação
CH3CHCH3
Br
CH3CH2OH
97% de produto de substituição
3% de produto de eliminação
b) Indique o mecanismo completo que justifica a formação do produto de eliminação (escolha qualquer condição
apresentada acima).
a
11 ) Qual reação do par a seguir ocorrerá mais rapidamente? Justifique claramente a sua escolha.
A) CH3Br + HO B) CH3Br + HO a
DMSO
CH3OH + Br -
EtOH
CH3OH + Br -
12 ) Quando o 2-metil-2-propanol é agitado com HBr concentrado, em água, forma-se rapidamente 2-bromo-2metilpropano. Isso corresponde ao inverso da hidrólise SN1. Proponha um mecanismo detalhado para o processo.
a
13 ) Considere as condições reacionais a seguir para o cis-1-bromo-4-metilcicloexano:
H
OH
A) HO Br
H3C
H
H3C
H
H
OH
HO
B) H2O
H
H
+
Cis-1-bromo-4-metilcicloexano
H3C
H
H3C
H
a) Justifique porque via caminho A, forma-se apenas um produto.
b) Justifique porque via caminho B, formam-se dois produtos.
c ) Se os produtos da reação via caminho B não forem obtidos em quantidades iguais, qual estereoisômero será
obtido em excesso.
a
14 ) Justifique claramente por quê esta reação ocorre preferencialmente via um mecanismo SN1.
CH2
Br
H2O/acetona
CH2OH
+ HBr
SN 1
a
o
15 ) A reação do (R)-2-clorobutano com etóxido de sódio, a 25 C, forneceu como produto principal, um composto A
enantiomericamente puro e resultante de uma substituição nucleofílica. Um composto minoritário B, resultante de
uma eliminação E2 também foi obtido nessas condições:
CH3
H
CH3CH2O - Na+
C
A + B
o
Cl
CH3CH2OH/25 C
CH3CH2
a) Forneça a estrutura do produto A e o mecanismo detalhado para a sua formação (mostrando inclusive a estrutura
do estado de transição e a estereoquímica do produto formado. Atribua a configuração R, S).
b) Forneça a estrutura do produto B.
a
16 ) Considere as três reações de SN a seguir, que acontecem através de um mecanismo unimolecular:
Cl + Nü
i) CH3CH2CH2
ii) (CH3)2CH
Cl
+ Nü
iii) (CH3)3C
Cl
+ Nü
H2O
H2O
H2O
a) Apresente a ordem crescente de velocidades das reações. Justifique claramente a sua resposta .
b) Para a reação de maior velocidade que você identificou acima, preveja o que irá acontecer com a velocidade da
reação, se aumentarmos a concentração do nucleófilo. Justifique claramente a sua resposta.
c) Para a reação de maior velocidade que você identificou acima, preveja o que irá acontecer com a velocidade da
reação, se substituirmos o solvente (água) por etanol. Justifique claramente a sua resposta.