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_____________________Profa. Dra. Patrícia Bulegon Brondani (@patyqmc) https://patyqmc.paginas.ufsc.br/ Lista de Exercícios 7 – Reações de Substituição Nucleofílica (SN) ao carbono saturado 1. Qual o produto da reação do íon cianeto, relação molar com substrato 1:1, frente a: a) meso-2,4-dibromopentano b) Trans-1-iodo-4- metilcicloexano. E o qual o produto se excesso de –CN for utilizado para reagir com o composto abaixo? Desenhe o produto em projeção de Fischer e fórmula em perspectiva. 2. Prever o produto da reação entre 1-cloro-6-iodoexano com um equivalente de NaSeCH3. 3. Indicar qual o Nucleófilo mais forte : a) CH3SeCH3 ou -SeCH3 b) CH3NH2 ou CH3NH- c) -NH2 , -OH, F- , água, NH3 d) HSCH3 e HSeCH3 4. Considerando a reação SN2: CH3Cl + -OCH3 à CH3OCH3 + Cl- o que ocorre se: a) trocarmos o substrato por CH3I b) trocarmos o nucleófilo por CH3S- c) trocarmos o substrato por (CH3)2CHCl 5. Quais as conclusões baseados nas estruturas A e B quanto a velocidade da reação SN2 ? e Quanto a conformação de A e B ? CH3 H Br H H CH3 H Cl A Nu H H Cl H H Cl NuB _____________________Profa. Dra. Patrícia Bulegon Brondani (@patyqmc) https://patyqmc.paginas.ufsc.br/ 6. Justifique : Dados de reação de substituição usando 80%água / 20% etanol a 25oC. Composto MeBr EtBr i-PrBr t-BuBr Velocidade relativa 2100 170 5 1100 7. Determinar a Configuração absoluta para reagentes e produtos 8. Complete a tabela colocando os grupos em ordem de: Grupos Nucleofilicidade Basicidade Grupo abandonador -OH, H2O, CH3COO- Br, Cl, F, I NH3, -NH2, -PH2 -OCN, -SCN F, OH, SCH3 9. Explique os resultados: 10. Completar a tabela abaixo com o produto da reação e o mecanismo: Substrato Nucleófilo H2O NaSCH3 CH3Cl CH3CH2Cl (CH3)2CHCl (CH3)3CCl PhCH2Cl H H3C Cl C2H5 Br Cl OH OCOCH3 Cl OH OCOCH3 Cl H H Br 2 I HCl (R) CN Acetona HNC HI (R) Metanol OMe R + S _____________________Profa. Dra. Patrícia Bulegon Brondani (@patyqmc) https://patyqmc.paginas.ufsc.br/ 11. Usou-se uma amostra parcialmente racemizada de (S)-(+)-2-bromo octano ([α] = + 36 e a = +30) , que reagiu com uma solução diluída de NaOH, formando o (R)-(-)-2-octanol com α = - 5,97 ([α] = -10,3). a) Escrever a equação da reação utilizando estruturas estendidas. b) Calcular a pureza ótica do reagente e do produto. c) Qual a porcentagem de inversão? d) Como aumentar a porcentagem de inversão? 12. Indicar a ordem de estabilidade e justificar: Me3C+ , Me2C+, MeC+ , H3C+. 13. Colocar os grupos abandonadores (GAs) em ordem de estabilidade: Acetato (MeCOO-), fenóxido (PhO-) e benzenosulfonato (PhSO3-). 14. Indicar se os compostos terão teste positivo (irão reagir) frente a NaI/Acetona. 15. Qual entre os pares de reação SN2 indicadas procede mais rápido? a) CH3CH2-Cl + CH3O- ou CH3CH2-Cl + CH3S- b) CH3CH2-Br + H2O ou CH3CH2-Br + HO- c) CH3-Cl + I- ou CH3Br + I- 16. Quais dos substratos formam produtos diferentes em reações SN1 comparada a reação SN2. Br OH Br Cl I a) Br b) Cl c) Br d) Cl _____________________Profa. Dra. Patrícia Bulegon Brondani (@patyqmc) https://patyqmc.paginas.ufsc.br/ 17. Quais das reações aumenta a velocidade com o aumento da concentração de Nucleófilo. 18. Considerando a reação SN1 abaixo demonstrar: a) O Postulado de Hammond. b) A estrutura do complexos ativados. c) A etapa determinante da velocidade. 19. Dê os produtos da reação: 20. Dar os produtos e justificar as diferenças de velocidade: 21. Dar o mecanismo e o perfil energético da reação: a) BrH CH3O HH3CO b) Br CH3S SCH3 c) Br CH3COO OCOCH3 OH HBr Br + H2O C H ClH3C Ph Lento C Cl RápidoHPh CH3 C HPh CH3 Cl(H2O)n (H2O)n Produtos N I K = 700 N(Et)3 I K = 1 CH3OCH2Br H2O CH3OCH2OH HBr _____________________Profa. Dra. Patrícia Bulegon Brondani (@patyqmc) https://patyqmc.paginas.ufsc.br/ 22. Colocar em ordem crescente de velocidade para reação com KI/acetona a 50 0C. 23. Colocar em ordem crescente de velocidade para reação com AgNO3/ EtOH (aq). 24. Coloque em ordem decrescente de reatividade para SN2 os substratos que estão em ordem para reação SN1. 25. Considerando as reações de substituição nucleofílica abaixo, responder justificando, se a mudança de um solvente menos polar para um mais polar alterará a velocidade de cada reação. a) CH3I + N(CH3)3 à CH3N+(CH3)3 + I- b) CH3S+N(CH3)2 + I- à CH3I + SNMe2 Cl Cl Cl CH3Cl a) b) c) d) Cl Cl (CH3)2CHCl a) b) c) d) Cl e) Cl f) Cl Cl g) Ph Br OMe Br OMe Br Br NO2 > ~ >>> _____________________Profa. Dra. Patrícia Bulegon Brondani (@patyqmc) https://patyqmc.paginas.ufsc.br/ 26. Qual a reação, em cada um dos pares abaixo, deve-se esperar como sendo mais rápida? Justifique 27. Sugira um mecanismo para a reação abaixo: PhCH2Cl + P(OCH3)3 à PhCH2P(O)(OCH3)2 + CH3Cl 28. A química mostrada aqui é a primeira etapa na preparação do fármaco doxazosina da Pfizer’s, uma droga usada no tratamento da hipertensão. Escreva um mecanismo para a reação envolvida. H3C H3C O CH3 SO2CH3a) ou H3C H3C O CH3 SO2CF3 Sob condições de solvólise em 80% de EtOH CH3 b) ou CH3 Sob condições de solvólise em 100% de EtOH OH3C OH3C C6H5 O O C6H5 F3C H3C c) OTs OTs ou Sob condições de solvólise em 90% ácido fórmico OH OH Br OCH3 O Br K2CO3, Acetona A A KOH, H2O O O CO2H 80% _____________________Profa. Dra. Patrícia Bulegon Brondani (@patyqmc) https://patyqmc.paginas.ufsc.br/ 29. Providencie uma explicação para a ordem de reatividade quando cada um dos compostos mostrados a seguir reage com o iodometano para formar o iodeto de metilpiridínio como produto. 30. A solvólise do 1-bromo-1-feniletano com metanol (metanólise) ocorre com 27% de inversão de configuração, enquanto que uma solvólise similar com água (hidrólise) resulta em somente 17% de inversão. Explique o efeito do solvente na estereoquímica da reação. 31. Para a reação mostrada a seguir, decida se o mecanismo é uma substituição nucleofílica de primeira ordem (SN1) ou se é de segunda ordem (SN2), explicando a sua resposta. 32. O composto A sofre solvólise em condições que o composto B não reage. Explique. N CH3I N CH3 I N CH3 N N CH3 N CH3H3C N C(CH3)3 Velocidade Relativa 2,3 1,0 0,5 0,4 0,0002 O O Br N3 O O N3 I A I B
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