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Universidade Federal do Rio Grande do Norte Centro de Ciências Exatas e da Terra - Departamento de Química Exercícios de Química Orgânica Biológica Básica – Prof. Humberto http://www.ccet.ufrn.br/~duarte/exercicios_OrgBiol_lista_1.pdf 1- Comente as principais características do átomo de carbono na formação de compostos orgânicos. 2- Complete a tabela: Hibridação sp3 sp2 sp No orbitais híbridos No orbitais 2p puros No de grupos ligados ao carbono No de ligações sigma No de ligações pi Geometria em torno do carbono 3- a) Determine as cargas formais nas estruturas de Lewis a seguir; b) Indique qual estrutura corresponde a maior estabilidade ou menor energia; c) Fundamente sua indicação. C HH N O CH3A C HH N O CH3B 4- a) Represente e nomeie os sete grupos alquila C5H11; b) Classifique o átomo de carbono de união com a cadeia principal. 5- Escreva os nomes oficiais para as estruturas: (A) (B) (C) 6- Atribua os valores de p.e. aos hidrocarbonetos: a) p.e. (oC ) : 9,5, 29,0, 36,0 hc: pentano, 2,2-dimetilpropano, 2-metilbutano b) p.e. (oC ) : 99,0, 137,0 , 151,0 hc: dimetileptano, nonano, 2,2,4,4-tetrametilpentano 7- Qual dos isômeros com fórmula molecular C8H18 tem: a) o ponto de ebulição mais alto b) o ponto de ebulição mais baixo c) o maior número de carbonos terciários d) somente carbonos primários e quaternários 8- Represente e nomeie as estruturas dos seis alcanos cíclicos com a fórmula C5H10, incluindo os isômeros cis-trans. 9- Represente os isômeros geométricos: a) 1,2-Dimetilciclopropano b) 1,3-Dimetilciclobutano c) 1,3-Dimetilcicloexano d) 1,2-Dimetilciclopentano e) 1,2-Dimetilcicloexano f) 4-Propenilciclopenteno 10- Por quais razões o cicloexano não é planar? 11- a) Nomeie os compostos mostrados nas projeções de Newman a seguir; b) Represente estas estruturas em perspectiva; c) Represente as estruturas (A), (B) e (C) em cavalete. CH3H3C H H H3C H CH3H3C H H H CH3 CH3 H3C H H H3C H CH3H H H3C H H H H H CH3 H H H H C (A) (B) (C) (D) (E) UFRN – CCET - Departamento de Química – Exercícios de Química Orgânica Biológica Básica – Prof. Humberto http://www.ccet.ufrn.br/~duarte/exercicios_OrgBiol_lista_1.pdf 12- Represente em projeção de Newman a conformação de menor energia do 1-bromo-2- metilpropano. 13- Considere a numeração dos átomos de carbono na representação do cicloexano a seguir e: a) represente os átomos de hidrogênio direcionados para cima do anel em C1 e C2; b) represente o átomo de hidrogênio direcionado para baixo do anel no carbono 4; c) identifique cada um desses átomos de hidrogênio como equatorial ou axial; d) represente a outra conformação cadeira com os átomos de hidrogênio citados. 14- a) Represente o equilíbrio entre as conformações cadeira alternativas dos isômeros cis-trans do 1,2-dimetilcicloexano, 1,3-dimetilcicloexano e 1,4-dimetilcicloexano; b) indique com (a) o grupo metila axial e com (e) o equatorial; c) indique quais dos isômeros têm as conformações alternativas com igual energia; d) indique qual a conformação é a de menor energia entre todas. 15- Considerando as respostas da questão anterior, complete a tabela a seguir correlacionando (a)axial-(e)equatorial com cis-trans para os grupos metila dos cicloexanos dissubstituídos. Isômero cis trans 1,2 ----------- ou ----------- ----------- ou ----------- 1,3 ----------- ou ----------- ----------- ou ----------- 1,4 ----------- ou ----------- ----------- ou ----------- 16- Represente os quatro isômeros cis-trans admitidos pela fórmula estrutural a seguir. O isômero de menor energia corresponde ao mentol. Identifique-o. 17- Todos os compostos a seguir apresentam oito átomos de carbono, porém dois deles não são isômeros dos demais. Identifique-os. (A) (B) (C) (E) (F) (G) (H) 18- Represente as fórmulas estruturais: a) biciclo[4.2.0]octano b) biciclo[2.2.2]octano c) biciclo[4.2.0]octano d) espiro[2,5]octano e) espiro[3.4]octano f) espiro[2.4]heptano g) 2,6,6-trimetilbiciclo[3.1.1]heptano 19- a) Represente os orbitais envolvidos em uma dupla e em uma tripla ligação carbono-carbono; b) Identifique as características estruturais referentes a: - um orbital híbrido sp2 - entrosamento de orbitais híbridos sp2 para formar uma ligação σ - entrosamento de orbitais p para formar uma ligação π; - um orbital híbrido sp; 20- Ocimeno é um trieno encontrado em óleos essenciais de muitas plantas. Qual é o seu nome segundo a IUPAC? 21- α-Farneseno é um constituinte da cera natural encontrada em maçãs. Qual o seu nome IUPAC? α-Farneseno 1 23 4 5 6 OH 2-isopropil-5-metilcicloexanol Ocimeno UFRN – CCET - Departamento de Química – Exercícios de Química Orgânica Biológica Básica – Prof. Humberto http://www.ccet.ufrn.br/~duarte/exercicios_OrgBiol_lista_1.pdf 22- Represente as estruturas correspondentes aos nomes sistemáticos: a) (E)-2,4-Dimetilexa-1,4-dieno b) (Z)-3,3-Dimetil-4-propilocta-1,5-dieno c) 4-Metilpenta-1,2-dieno d) (3E,5Z)-2,6-Dimetilocta-1,3,5,7-tetraeno e) 3-Etilept-2-eno f) (E)-2,2,5,5-Tetrametilex-3-eno 23- Menteno, um hidrocarboneto encontrado na hortelã, tem o nome sistemático 1-Isopropil-4- metilcicloexeno. Represente a estrutura. 24- Represente e nomeie os 13 isômeros do hexeno, C6H12. 25- Aleno, Propa-1-2-dieno, tem duas ligações duplas adjacentes. a) Que hibridação tem o átomo de carbono central? b) Represente os orbitais π; c) Que forma tem a molécula do aleno? 26- Represente o produto em cada reação: CH3 + HCla ) + HBrb ) c) 1-Etilciclopenteno + HBr ? d) 2,2,4,Trimetilhex-3-eno + HI ? 27- Determine a configuração E,Z para cada uma das duplas C=C: C C CH3 H CH2OH CH3 H C C O C Cl CH3 O OH C C CH3 CH2 C CH2CH3 N OH C C CH CH2 CO C O O OH CH3 CH2CH3 28- Nomeie os ciclo-alquenos: a b c d e f 29- Escreva a estrutura dos álcoois que são formados pela adição de água aos alquenos: a b c 30- Represente estrutura do alqueno com fórmula molecular indicada, que leva ao produto considerado como principal em cada equação a seguir. Obs: mais de um alqueno pode possibilitar a formação do produto indicado. O Ha) H2SO4C5H10 + H2O Cl Br Brb) C5H10 + Br2 (dois alquenos) c) C7H12 + HCl (dois alquenos) 31- O produto de hidratação do limoneno, alqueno encontrado nas cascas da laranja e do limão, é empregado como expectorante. Sua preparação comercial é realizada com ácido sulfúrico diluído, conforme a equação: a) represente a estrutura do hidrato; b) represente seus dois isômeros na conformação cadeira com o substituinte mais volumoso em equatorial. + 2 H2O H2SO4 C10H20O2 Hidrato limoneno UFRN – CCET - Departamento de Química – Exercícios de Química Orgânica Biológica Básica – Prof. Humberto http://www.ccet.ufrn.br/~duarte/exercicios_OrgBiol_lista_1.pdf 32- O tratamento do 1-metil-1-vinilciclopentano com HCl forma principalmente 1-cloro-1,2- dimetilcicloexano, conforme a equação a seguir. Apresente uma explicação para o fato. Cl + HCl Dica: o intermediário da reação é um carbocátion secundário que se converte a outro de menor energia, através de um rearranjo molecular pela abertura do anel e o fechamento em outro maior. 33- Proponha uma explicação para as diferenças nos valores de comprimento da ligação C-C nos compostos a seguir: CH3—CH3 1,537 Ǻ CH2=CH—CH=CH2 1,468 Ǻ CH2=CH—CH3 1,510 Ǻ HC≡C—CH3 1,459 Ǻ 34- Represente as estruturas correspondentes aos compostos com fórmula C5H10: a) quatro alquenos que não apresentam isomerismo cis-trans; b) dois alquenos com isomerismo cis-trans; c) quatro ciclo-alcanos que não apresentam isomerismo cis-trans; d) dois ciclo-alcanos que apresentam isomerismo cis-trans;
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