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Lista de Exercícios Química Orgânica II – Instituto de Química Profa. Bárbara Vasconcellos da Silva Reação de Diels-Alder 1) Avalie as afirmações a seguir como verdadeiras ou falsas: a) Na reação de Diels-Alder, três ligações pi são sempre quebradas, e duas ligações sigma a mais e uma ligação pi são sempre formadas. b) A reação de Diels-Alder ocorre em um mecanismo etapa a etapa. c) Nas reações de Diels-Alder, são sempre formados produtos exos e endos. d) Produtos endo e exos formados em reações de Diels-Alder são diasteroisômeros. e) Grupos doadores de elétrons no dienófilo e doadores de elétrons no dieno facilitam a reação de Diels-Alder. f) A reação de Diels-Alder ocorre apenas com produtos dienos cíclicos. g) A reação de Diels-Alder é um exemplo de reação estereoespecífica. h) Na reação de Diels-Alder, o deineo adota a conformação trans para que a reação ocorra. i) Em uma reação típica de Diels-Alder, ocorre a interação orbitalar entre o HOMO do dienófilo e o LUMO do dieno. 2) Qual desses alquenos são conjugados e podem atuar como dienos em reações de Diels-Alder? 3) Qual dos dienófilos abaixo reage mais rapidamente com o butadieno: 4) Qual é o produto formado, considerando a regioquímica e a estereoquímica preferencial? 5) Escreva o mecanismo de reação e dois enantiômeros possíveis. Um deles é majoritário? Por que? 6) Preveja o material de partida para os produtos abaixo: 7) Qual é a estereoquímica preferida na reação abaixo? Faça um gráfico que mostre a energia versus a coordenada da reação para cada possível produto. 8) Explique o resultado a seguir: Radicais livres 9) A qual etapa corresponde a reação de radicalar de halogenação abaixo: (a) Iniciação (b) Propagação (c) terminação 10) Qual alternativa corresponde à etapa de propagação da bromação do metano? 11) Quantos produtos monoclorados podem ser formados na reação abaixo? Não considere a estereoquímica. 12) Quantos produtos monobromados podem ser formados nas duas reações abaixo? Não considere a estereoquímica. 13) Preveja o produto majoritário nas reações abaixo: 14) Preveja o produto formado a seguir: Aromaticidade 15) Qual afirmação sobre compostos aromáticos está incorreta? A) Compostos aromáticos são planares. B) Compostos aromáticos tem possuem 4n elétrons π, em que n é um número inteiro. C) Compostos aromáticos são cíclicos. D) Compostos aromáticos possuem sistemas conjugados. E) Compostos aromáticos são menos reativos do que os alquenos. 16) Qual das opções é falsa? 17) Qual molécula abaixo é mais estável? Justifique 18) Classifique as moléculas a seguir em aromática (A), anti-aromática (AA) e não aromática (NA). 19) Qual das moléculas abaixo é mais facilmente protonada (mais básica)? 20) Qual das moléculas é mais facilmente desprotonada (mais ácida)? 21) Atribua os valores de pka a cada uma das moléculas a seguir (pka = 34, 23, 16). Efeito do substituinte, reações de SEAr, SNAr, fenóis e aminas 22) Escreva as estruturas de ressonância, quando houver, dos compostos listados abaixo. Discuta o efeito eletrônico do grupo substituinte (efeito indutivo ou efeito de ressonância) no anel aromático como doador ou retirador de elétrons. (a) anilina (amino-benzeno) (b) fenol (hidroxi-benzeno) (c) anisol (metoxi-benzeno) (d) tolueno (metil-benzeno) (e)cloro-benzeno (f)benzaldeído (g) ácido benzóico (h) acetofenona (i) nitro-benzeno (j)benzonitrila 23) Escreva os mecanismos das reações de substituição eletrofílica aromática abaixo listadas e diga quem é o eletrófilo em cada reação. (a) Benzeno + Cl2 (+ FeCl3 como catalisador) → cloro-benzeno ; (b) Benzeno + HNO3 (+ H2SO4 como catalisador) → nitro-benzeno ; (c) Benzeno + H2SO4 conc. → ácido benzenosulfônico 24) Escreva os produtos principais da nitração dos compostos listados no exercício 1. Indique quais compostos devem reagir mais rapidamente e quais devem reagir mais lentamente do que o benzeno. 25) Como você prepararia os compostos abaixo listados a partir de benzeno no melhor rendimento e no menor número de etapas possível? (a) 2-cloro-nitro-benzeno ; (b) 3-cloro-nitro-benzeno 26) Preveja os produtos principais das seguintes reações? (a) Sulfonação da p-metilacetofenona; (b) Nitração do m-diclorobenzeno; (c) Nitração do 1,3-dimetoxibenzeno 27) Qual é o produto principal da monosubstituição de Friedel-Crafts do benzeno com 1-cloro-2-metilpropano na presença de AlCl3? 28) Escreva o mecanismo das reações abaixo e explique a posição do substituinte. Cl Cl Cl AlCl3 29) Qual o produto da reação ao lado? Escreva o mecanismo de reação. 30) Proponha sínteses para os seguintes compostos, utilizando benzeno ou tolueno como materiais de partida: 31) Para preparar o éter metil-terc-butílico (CH3-O-C(CH3)3) você faria uma reação de metóxido de sódio (CH3-ONa) com cloreto de terc-butila (Cl-C(CH3)3)? Justifique a sua resposta e ,se ela for negativa, proponha uma alternativa viável. E para preparar metóxi-benzeno a partir do fenol, como você faria? Explique as diferenças entre os reagentes para preparação do éter metil-terc-butílico e do metóxi-benzeno. 32) Escreva os produtos para cada reação abaixo: 33) Explique porque o grupo metoxila (OCH3) aumenta a taxa de substituição eletrofílica aromática e diminui a taxa de substituição nucleofílica aromática. 34) Escreva um mecanismo de reação para obtenção de D, um intermediário sintético para obtenção do fármaco Prozac. OH OCH3 HNO3 H2SO4 NO2 Br2 FeBr3 OCH3 NO2 Br 35) Escreva os produtos das reações abaixo: 36) Escreva um mecanismo para a reação abaixo: 37) Diga quais são os produtos A, B e C. Dê as condições de reação D e E. 38) Indique os reagentes/solventes/condições para as seguintes transformações químicas: 39) Por que o pirrol abaixo polimeriza quando exposto a ácido? N H OH 40) Explique os resultados abaixo: Cl CH3NH2 (excesso) EtOH, 80 °C não há reação Cl CH3NH2 (excesso) EtOH, 80 °C NO2 NHCH3 NO2 41) Proponha um método de síntese: 42) Escreva o produto final: 43) Circule o nitrogênio mais básico do ácido lisérgico a seguir: 44) Coloque as anilinas em ordem crescente de basicidade: 45) Qual das substâncias a seguir é a mais básica e a menos básica? 46) Mostre as condições necessárias ou o produto para a transformação a seguir: