Lista de Exercícios 1 - Química Orgânica II

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO – Campus Diadema 
 
Química Orgânica II – Farmácia-Bioquímica 
Professor: João Henrique G. Lago 
 
 
Lista de Exercícios 1 - Substituição Nucleofílica Alifática 
 
1. Coloque os compostos de cada série a seguir em ordem crescente de reatividade frente à 
reação de SN2. 
 
a) 2-bromo-2-metilbutano, 1-bromopentano, 2-bromopentano 
b) 1-bromo-3-metilbutano, 2-bromo-2-metilbutano, 3-bromo-2-metilbutano 
 
2. Coloque os compostos de cada série em ordem descrescente de reatividade frente à reação 
de solvólise em propanona aquosa. 
 
 
3. Coloque em ordem decrescente os membros de cada grupo com relação à basicidade, 
nucleofilicidade, e eficiência do grupo de partida. Explique resumidamente sua resposta. 
(Revise o conceito de Ácido e Base se necessário) 
a) H2O, HO
-
, CH3CO2
-
 b) Br
-
, Cl
-
, F
-
, I
-
 (em solvente aprótico); c) 
-
NH2, NH3, 
-
PH2 (em solvente prótico); d) 
-
OCN, 
-
SCN (em solvente prótico); e) F
-
, 
-
OH, 
-
SCH3; f) H2O, H2S, NH3 
 
4. Explique as velocidades relativas da reação de vários nucleófilos com brometo de metila em 
etanol mostradas na tabela abaixo 
 
 
 
5. Escolha, em cada par abaixo, aquele reagente que sofre substituição nucleofílica em 
H2O/EtOH mais rapidamente. 
a) (CH3(CH2)3CH2Cl ou CH3(CH2)2CHCH3
Cl
b) CH3CH2CH2CHCH3 ou CH3CH2CCH3
Br CH3
Br
Br
CH3
Brou
c)
 
 
6. Complete as reações abaixo e prediga se esta é do tipo SN1 ou SN2. 
 
Cl
C
CH3
H3C Cl
CH3
I
BrH3C
O
CH3C OH
O
CH3C O
-
 Na+
DMSO
CH2Cl2
+ acetonaa)
CH3CHCH2CH3 + CH3CH2S
- Na+
+ CH3S
- Na+c)
d)
b)
Br
e)
CH3OH
 
 
7. Mostre como preparar os seguintes compostos a partir de um haleto de alquila e de um 
nucleófilo adequado: 
a)
NH2
b) c)CH2NH2 OCCH3
O
d) CH3(CH2)6CH2SH
 
 
8. Tratamento do (S)-2-iodo-octano com NaI em meio alcoólico promove o desaparecimento 
da atividade ótica do material de partida. Explique. 
 
9. Explique porque o composto A é estável em etanol enquanto que o composto B é 
rapidamente convertido em outro produto. Explique. Qual é este produto? 
 
CH2BrH3C BrH3C
A B 
 
 
10. Explique os resultados a seguir. Escreva um mecanismo para cada reação. 
 
a)
Cl H
CN-
b)
I H
CH3OH
R
R
OCH3
H CN
R+S
S
+
Acetona
 
 
11. Em contraste com as reações SN2, as reações SN1 apresentam seletividade nucleofílica relativamente 
pequena. Isto é, quando mais de um nucleófilo está presente no meio reacional, as reações SN1 mostram 
apenas uma pequena tendência que permite discriminar entre os nucleófilos fortes e fracos, enquanto as 
reações SN2 mostram uma tendência notável à discriminação. (a) Explique este comportamento. (b) Mostre 
como a sua resposta explica o fato que o CH3CH2CH2CH2Cl reage com 0,01M NaCN em etanol fornecendo 
principalmente o CH3CH2CH2CH2CN, enquanto sob as mesma condições o (CH3)3CCl reage para produzir 
principalmente o (CH3)3COCH2CH3. 
 
12. O 3-cloro-1-buteno reage com etóxido de sódio em etanol para produzir 3-etóxi-1-buteno. A cinética 
desta reação é de 2º ordem (1º ordem com relação ao 3-cloro-1-buteno e 1º ordem com relação ao etóxido 
de sódio). Na ausência de etóxido de sódio, o 3-cloro-1-buteno reage com etanol para produzir o 3-etóxi-1-
buteno e 1-etóxi-2-buteno. Explique estes resultados utilizando mecanismos reacionais. 
 
13. O cloreto de alquila exibido abaixo não sofre substituição nucleofílica. Explique. 
 
14. Mostre como você pode usar uma reação de substituição nucleofílica alifática (SN) no 
brometo de n-propila para sintetizar cada um dos compostos a seguir. (você pode utilizar 
qualquer outro reagente que seja necessário) 
 
 
a) CH3CH2CH2OH
b)
c)
d)
e)
f)
g)
CH3CH2CH2I
CH3CH2CH2OCH2CH2CH3
O
CH3C OCH2CH2CH3
CH3
N
CH3
CH2CH2CH3H3C Br
_+
CH3CH2CH2N3
CH3CH2CH2CN
h) CH3CH2CH2SH
 
 
15. Forneça os produtos de substituição obtidos nas reações abaixo. Mostre a estereoquímica dos produtos 
formados e escreva um mecanismo detalhado para cada reação. 
 
 
16. Para cada reação exibida abaixo, identifique o nucleófilo, o átomo nucleofílico, o átomo eletrofílico na 
molécula do substrato, e o grupo de partida. Forneça o produto obtido em cada reação. Mostre o 
mecanismo (SN1 ou SN2) organizando cada etapa separadamente. Utilize as setas corretamente na sua 
proposta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 1. Fatores que favorecem as reações SN1 versus SN2. 
fator SN1 SN2 
Substrato 
terciário (necessita da formação 
de um carbocátion relativamente 
estável) 
metila > primário > secundário 
(necessita de substrato 
desimpedido) 
Nucleófilo 
base de Lewis fraca, molécula 
neutra, o nucleófilo pode ser o 
solvente (solvólise) 
base de Lewis forte, a 
velocidade é favorecida pela 
alta concentração do nucleófilo 
Solvente 
polar prótico (p. ex. álcoois, 
água) 
polar aprótico (p. ex. DMF, 
DMSO) 
Grupo de partida 
I > Br > Cl > F tanto para SN1 quanto para SN2 
(quanto mais fraca a base melhor o grupo de partida) 
 
 
Tabela 2. Fatores que governam as rações de substituição nucleofílica. 
Tipo de Haleto SN2 SN1 
Metila 
CH3X 
SN2 favorecida 
SN1 não ocorre, pois o 
carbocátion metila é muito 
instável 
Primário 
RCH2X 
SN2 favorecida 
SN1 ocorre raramente, pois os 
carbocátions primários também 
são instáveis 
Secundário 
R2CHX 
SN2 favorecida em solvente 
aprótico com nucleófilos fortes 
SN1 favorecida em solventes 
próticos com nucleófilos fracos 
Terciário 
R3X 
SN2 não ocorre devido ao 
impedimento estérico no carbono 
SN1 favorecida ocorre 
facilmente devido à grande 
estabilidade dos carbocátions 
terciários 
Substituição 
no estereocentro 
Inversão de configuração. O 
nucleófilo acata o estereocentro 
pelo lado oposto em que se 
encontra o grupo de partida 
Racemização. O carbocátion 
intermediário é planar e o 
nucleófilo leva a ambos 
estereoisômeros R e S