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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI DIAMANTINA – MINAS GERAIS Departamento de Química - FACET QUÍMICA ORGÂNICA I Prof. Rodrigo Moreira Verly REAÇÕES DE ADIÇÃO A DUPLAS LIGAÇÕES 1) A adição de haletos de hidrogênio a alquenos pode ter diferentes graus de regioseletividade. i) Para qual das seguintes substâncias, a adição de haleto de hidrogênio (como por exemplo HCl) é mais altamente regioseletiva? Justifique. ii) Para qual das seguintes substâncias a adição de haleto de hidrogênio não é regioseletiva? Justifique. 2) Complete os termos que estão faltando nas seguintes rotas sintéticas: 3) Escreva estruturas para os principais produtos orgânicos a partir das seguintes reações. Mostrar estereoisômeros quando aplicável. I II III H3C H3C BH3 H2O2 / OH - 1) 2) A H2SO4 aquecimento B O3 Zn, H2O 1) 2) Ca) Cl CH3 (CH3)3CO - Na + (CH3)3COH D HBr / ROOR E CH3C CH NaNH2 em NH3(l) F composto E G H2 / Ni2B H OsO4 NaHSO3 1) 2) I b) 4) Escreva estruturas para os principais produtos orgânicos a partir das seguintes reações. Mostrar estereoisômeros quando aplicável. 5) Escreva o mecanismo paa a seguinte reação forencendo apenas o produto principal. 6) Começando com 2-metilpropeno (isobutileno) e usando quaisquer outros reagentes necessários, delineie uma síntese de cada um dos seguintes: 7) Proponha um mecanismo que explique a formação dos seguintes produtos: 8) Responda às seguintes questões: a) A hidratação de alquenos segue regra de Markovnikov, sendo o hidrogênio adicionado ao carbono mais hidrogenado. Entretanto, a hidroboração (adição de borano, BH3) a alquenos é anti-Markovnikov, sendo o hidrogênio adicionado ao carbono menos hidrogenado. Justifique esta afirmativa. b) Por que a desidratação de álcoois, para a formação de alquenos não ocorreria sem a presença de um ácido no meio reacional? CH3 H3C CH=CH2 CH3 CH3 CH3O CH3 a) CH3OH / H + H3PO4b) C C H CH2CH3 CH3H3C Br2 / CH3OH 9) Escreva um mecanismo que explique a formação de éter etil isopropílico na seguinte reação. 10) Quais os produtos seriam obtidos na adição de HBr ao 1-buteno? Justifique a sua resposta fornecendo o mecanismo que leva aos produtos. 11) Quando, em reações separadas, 2-metilpropeno, propeno e eteno reagem com HI nas mesmas condições (concentração e temperatura), verifica-se que 2-metilpropeno reage mais rapidamente enquanto o eteno reage mais lentamente. Forneça uma explicação para essas taxas relativas. 12) Complete o que está faltando nas rotas sintéticas dadas a seguir: 13) Faça o mecanismo para formação dos produtos das reações abaixo com a configuração absoluta (R, S) para cada produto. a) b) 14) O limoneno é um composto encontrado na laranja e no limão. Quando o limoneno é tratado com excesso de H2 e platina como catalisador, o produto da reação é o 1-isopropil-4-metilcicloexano. Quando o limoneno e tratado com ozônio e posteriormente com Zn e CH3COOH, os produtos da reação são HCHO e o composto com a estrutura dada a seguir. Com base nestas informações, forneça a formula estrutural do limoneno. a) EH3O + C C H3C CH3 O H3C H + DC H3O + C C H3C H O H3C CH3 B Cl2 / H2O A aquecimento 70%H2SO4 H3C C OH CHCH3 CH3 H CH3CH2CH2CH2OH H2SO4 90% 150 graus H2SO4 diluído temp. ambiente HH2SO4 70% 120 graus Cl2 / H2O O O 1) O3 2) Zn , CH3COOHH2SO4 aquecimento c) b) F G I + J (mistura racêmica) (oticamente inativa) K L 15) A reação de HBr com o 3-metilcicloexeno produz uma mistura de quatro produtos: cis- e trans-1- bromo-3-metilcicloexano e cis- e trans-1-bromo-2-metilcicloexano. A reação análoga de HBr com o 3-bromocicloeeno produz trans-1,2-dibromocicloexano como único produto. Desenhe as estruturas dos possíveis intermediários em ambos substratos, e explique por que aapenas um único produto é formado na reação de HBr com o 3-bromocicloexeno. CH3 HBr CH3 Br CH3 Br + cis, trans cis, trans Br HBr H Br Br H 16) A reação do cicloexeno com acetato de mercúrio (II), em CH3OH em vez de H2O, seguida pelo tratamento com NaBH4, produz o éter cicloexílico metílico em vez de cicloexanol. Sugira um mecanismo para esta reação. OCH3 1. Hg(OAc)2, CH3OH 2. NaBH4 17) A hidroboração do 2-metil-2-penteno a 25ºC, seguida pela oxidação com H2O2 em meio alcalino, produz o 2-metil-2-pentanol, mas a hidroboração a 160ºC, seguida pela oxidação, produz o 4-metil- 1-pentanol. Explique. CH3 CH3 CH3 2-metil-2-penteno 1. BH3, THF, 25ºC 2. H2O2, OH - 1. BH3, THF, 160ºC 2. H2O2, OH - CH3 CH3 OH CH3 CH3 CH3OH O O O H 18) A reação do tiocianogênio (N≡C-S-S-C≡N) com com o cis-ciclooctano procede segundo uma adição anti. Resultados de Ressonância Magnética Nuclear mostram a formação de um íon sulfônio como intermediário. Proponha um mecanismo para esta reação. SCN SCN (NCSSCN) 19) Os dois dímeros de 2-metilpropeno mostrados abaixo podem ser convertidos em 2,2,4- trimetilpentano (conhecido pelo seu nome comum isooctano) para uso como um aditivo da gasolina. Sugira um mecanismo para esta conversão? +H2SO4 70% 2-metilpropeno 2,4,4-trimetilpenteno 2,4,4-trimetil-2-penteno 20) Forneça os produtos esperados para cada uma das seguintes reações: 1. OsO4 2. NaHSO 3, H2O 1. OsO4 2. NaHSO 3, H2O KMnO 4 frio diluído 1. O3 2. Zn/HOAc a) b) d) e) 1. KMnO 4, OH - , calorc) 2. H3O + 21) Complete os compostos que estão faltando nas seguintes rotas sintéticas, fornecendo apenas o produto principal. 2) 1) OsO4 NaHSO3 H2SO4 / aquecimento CH3CH2C CNaHBr / ROOR (CH3)3CONa (CH3)3COH HCl 2) 1) O3 Zn / H2O Br2 /CH3OH 2) 1) BH3 H2O2/OH - IH H3C H O O CH3 G C E D C B A H3O +1) 2)