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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO – Campus Diadema Introdução à Química Orgânica 1 2º semestre de 2010 LISTA DE EXERCÍCIOS 2 - Estereoquímica - Bibliografia: Química Orgânica – Solomons & Fryhle – 8 ed. Cap. 5 v. 1; Química Orgânica – Vollhardt & Schore – 4 ed. Cap. 5. Química Orgânica – Constantino – Cap. 1.1 e 2.1; v. 1. Exercícios recomendados: Química Orgânica – Solomons & Fryhle – 8 ed. Cap. 5. v. 1. Exercícios 5.19 e 5.20 (p. 207), 5.33 e 5.35 (p. 219-220). Química Orgânica – Vollhardt & Schore – 4 ed. Cap. 5. Exercícios 31, 34, 36, 42, 43, 44, 48 (p. 18-200). 1. Identifique com um asterisco os centros estereogênicos presentes nas moléculas abaixo. O OHH3C H3C H H H testosterona O HO HO CO2H PGE2 HO HO CO2H NH2 L-dopa OH mentol N S H COOH O NH O H2N OH amoxicilina HO OH N CH3 HO H adrenalina 2. Escreva as fórmulas tridimensionais para cada composto abaixo, indicando os enantiômeros, distereisômeros e compostos meso, se houver, e as configurações R/S para cada centro estereogênico. a) 3-metil-3-pentanol f) 2,2-dimetil-3-bromo-hexano b) 3-fenil-3-cloro-1-propeno g) cis-1,2-dimetilciclopentano c) 4-cloro-heptano h) 2,3-butanodiol d) 2-bromo-2,4-dicloro-butano i) 2-cloro-butano e) ácido 2,3-diidroxi-butanodióico j) 2-amino-propanal 3. Atribua a configuração R/S dos centros estereogênicos presentes nas moléculas a seguir: Br Et MeH CO2HH2N H Me Et Me H Br H HO2C Me OH a) d)b) c) (-)-2-bromobutano (+)-2-bromobutano ácido (+)-2-aminopropanóico ácido (+)-2-hidroxipropanóico 2 2º semestre de 2010 4. Desenhe representações tridimensionais de cada uma das seguintes moléculas. Certifique-se que sua estrutura exibe a configuração correta para cada carbono estereogênico. a) (R)-2-cloropentano b) (S)-2-metil-3-bromoexano c) (S)-1,3-diclorobutano d) (R)-2-cloro-1,1,1-trifluoro-3-metilbutano 5. Sabendo que foram realizadas medidas em um polarímetro utilizando um tubo de 10 cm e lâmpada de sódio, responda: a) Qual a rotação específica de 2-butanol? Observa-se =-0,56o para uma solução 0,4 g/10 mL em água. b) A rotação específica da sacarose é +66,4o. Qual o de uma solução 3 g açúcar/10 mL em água? c) Se a rotação específica de uma substância é +56o, qual é a concentração de uma solução que tem =+23o? 6. O excesso enantiomérico de uma amostra de (+)-2-bromobutano é 75%. (a) Qual a rotação específica observada? (b) Qual a porcentagem dos enantiômeros (+) e (-) que está presente nesta amostra? (c) Responda as mesmas questões para amostras de 50% e 25% de excesso enantiomérico (pureza óptica). Dado: (+)-2-bromobutano enantiomericamente puro: []D 25=+23,1º. 7. A epinefirina natural, []D 25= - 50o, é usada para fins médicos. Seu enantiômero é tóxico. Você possui uma solução que contém 1 g de epinefirina em 20 mL de líquido, mas a pureza óptica não é especificada no rótulo. Você coloca a solução em uma cubeta (10 cm) de um polarímetro e observa uma rotação de –2,5o. Qual é a pureza ótica da amostra? Esta amostra é segura para se utilizar para fins médicos? 8. Represente as projeções de Fischer para os compostos a seguir, designando as configurações R/S para os centros estereogênicos, os pares de enantiômeros, diastereoisômeros e compostos meso, quando for o caso. a) CH3-CHBr-CHOH-CH3 b) CH3-CHBr-CHBr-CH2Br c) C6H5CH(CH3)CH(CH3)C6H5 d) CH3-CHOH-CHOH-CHOH-CH2OH 9. Desenhe cada uma das moléculas abaixo representando a estrutura do anel como se fosse planar. Quais compostos são quirais? Quais são meso? Indique a localização do plano de simetria em cada composto meso. a) cis-1,2-diclorociclopentano e seu isômero trans b) cis-1,3-diclorociclopentano e seu isômero trans c) cis-1,2-diclorocicloexano e seu isômero trans d) cis-1,3-diclorocicloexano e seu isômero trans 10. Desenhe a estrutura dos produtos da monobromação do (S)-2-bromopentano em cada átomo de carbono. Nomeie os produtos e especifique quais são quirais ou aquirais, quais desses formarão em quantidades iguais ou diferentes, e quais vão estar na forma opticamente ativa. 3 2º semestre de 2010 11. O D-galactitol é um dos compostos tóxicos produzidos pela doença galactosemia. O acúmulo de altos níveis de D-galactitol provoca formação de catarata. A projeção de Fischer para o D-galactitol está representada abaixo. CH2OH H OH HHO HHO H OH CH2OH a) Desenhe a estrutura tridimensional para o D-galactitol. b) Desenhe a imagem especular do D-galactitol. c) Qual é a relação estereoquímica entre o D-galactitol e a sua imagem especular? 12. Considere os seguintes pares de estruturas abaixo. Identifique a relação entre elas descrevendo-as como enantiômeros, diasteroisômeros, isômeros constitucionais, ou duas moléculas do mesmo composto (idênticas). CH3 H Br F H CH3 CH3 Br H CH3 F H a) CH3 H Br F H CH3 H Br CH3 CH3 F H b) CH3 H Br CH3 H F F H CH3 Br H CH3 c) CH3 H Cl CH3 H Cl CH3 Cl H CH3 H Cl d) CH3 H Cl CH3 H Br CH3 Br H CH3 Cl H e) f) Cl Cl Cl Cl g) Cl Cl h) Cl Cl Cl Cl Cl Cl i) j) Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Br Cl H H Br H H Cl k) l) Br H H Cl H Br Cl H 4 2º semestre de 2010 13. O composto mostrado abaixo é um açúcar chamado de (-)-arabinose. Sua rotação específica é 105°. Responda: (a) Desenhe o enantiômero da ()-arabinose. Se possível, preveja qual a rotação específica da estrutura que você desenhou; (b) Desenhe os demais estereoisômeros da ()- arabinose. CHO HHO OHH OHH CH2OH 14. Os aminoácidos isoleucina e aloisoleucina estão representados abaixo em suas conformações alternadas. Escreva as projeções de Fischer e de Newman para cada molécula. Estes compostos são enantiômeros ou diastereômeros? H3CH2C H H CO2HH3C NH2 H3C H H CO2HH3CH2C NH2 isoleucina aloisoleucina
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