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Exercícios do Capítulo 11 11.3) CH2 CH CH3 OH OH CH2 CH2 CH2 OH OH Peb 187ºC 215ºC No caso destes álcoois a presença de dois grupos OH na mesma molécula permite que haja um maior número de ligações de hidrogênio intermoleculares, sendo necessário mais energia para separar as moléculas. 11.4) a. C C H H H H O + H H H C + H HHH H OH2 H HHH H O + H H OH2 CH3 CH2 OH b. C C H CH3 H H O + H H H C + H HHH CH3 OH2 H HHH CH3 O + H H OH2 CH3 CH OH CH3 c. C C CH3 CH3 H H H2O / H3O + CH3 OH CH3 CH3 d. C C CH3 CH2 H H CH3 H2O / H3O + C H2 C OH CH3 CH3 CH3 11.5) C C CH3 CH3 CH3 CH2 H H2SO4 H2O CH3 CH3 CH3OH CH3H Não se forma C C CH3 CH3 CH3 CH2 H O + H H H C + CH3 CH3 CH3H CH3 carbocátion secundário C + CH3 CH3 CH3 CH3H carbocátion terciário mais estável H2O CH3 CH3 CH3 CH3H O + H H OH2 CH3 CH3 OH CH3 CH3H produto formado: 2,3-dimetil-2-butanol O produto formado é o 2,3-dimetil-2-butanol, ele se forma devido ao rearranjo do carbocátion 3ário que é mais estável (menos energético). 11.6) a. CH3 CH3 CH3 OH CH2 CH3 CH3 +HgOAc C CH2 CH3 CH3 HgOAc H O H H O + CH3 CH3 HH HgOAc O H H OH CH3 CH3 HgOAc OH CH3 CH3 HgOAc NaBH4 / -OH CH3 OH CH3 CH3 b. CH3 CH3 OH 1ª etapa Hg(OAc)2 Hg + OAc + O - Ac 2ª etapa CH2 CH3 Hg + OAc CH CH2 HgOAc H CH3 H2O O + HgOAcCH3 H H H2O OH HgOAcCH3 3ª etapa OH HgOAcCH3 NaBH4 / -OH CH2CH CH3 OH H c. 1ª etapa Hg(OAc)2 Hg + OAc + O - Ac 2ª etapa C CH3 CH3 CH3 Hg + OAc CH C HgOAc H CH3 CH3 CH3 H2O CH3CH3 CH3CH3 O + HgOAc HH H2O 3ª etapa NaBH4 / -OH CCH2 CH3 CH3 CH3OH CH3 CH3 OH CH3 CH3 CH3CH3 HgOAc CH3OH CH3 CH3CH3 HgOAc CH3OH 11.7) a) Lembre-se que agora não há água no meio, e sim ROH. 1ª etapa 2ª etapa 3ª etapa Hg(O2CCF3)2 HgO2CCF3 + O2CCF3 C C + HgO2CCF3 C C Hg O C C O F FF C C Hg O C C O F FF O HR C C Hg O C C O F FF O + H R O HR C C Hg O C C O F FF O R C C Hg O C C O F FF O R NaBH4 / -OH C C H O R b) Preparar éter terc-butil metílico. CH3 CH3 H H CH3 CH3 Hg OCH3 O O F F F 1) Hg(O2CCF3)2 CH3OH NaBH4 / -OH CH3 CH3 CH3 OCH3 Mecanismo Hg(OCOCF3)2 HgOCOCF3 + OCOCF3 CH2 CH3 CH3 HgOCOCF3 + C CH3 CH3 HgOCOCF3 CH3OH CH3 CH3 HgOCOCF3O + CH3 H CH3OH CH3 CH3 HgOCOCF3O CH3 CH3 CH3 HgOCOCF3O CH3 NaBH4 -OH CH3 CH3 CH3 O CH3 11.8) a. Tributilborano CH3 CH2 BH H H + HF CH3 C H2 C CH2 BH H H H H + + CH3 BH2 (CH3CH2CH2CH2)3B b. CH3 CH2 CH3 BH H H THF + C C CH3 CH3 H H BH H H + + CH3 CH3 BH2 HH H CH CH2 CH3 CH3 3 B c. CH3 CH3 BH H H THF HC CH CH3 CH3 BH H H + + C H2 CH CH3 CH3 BH2 CH3 CH3 H 3 B d. CH3 CH3 B H H H H B H H H CH3 H H CH3 B H H H THF Mesmo lado 3 B 11.10) a. 1-pentanol CH3 CH2 BH H H CH3 CH CH2 BH H H + + CH3 BH2 (CH3CH2CH2CH2CH2)3B (CH3CH2CH2CH2CH2)3B H2O2 / OH - CH3 OH b. 2-metil-1-pentanol CH3 CH2 CH3 BH H H CH3 BH2 CH3 H2O2 / OH - CH3 OH CH3 CH3 CH3 3 B CH3 CH3 3 B c. 3-metil-1-pentanol CH3 CH2 CH3 BH H H CH3 OHCH3 1) BH3 / eter 2) H2O2 / OH - d. 2-metil-3-pentanol CH3 CH3 CH3 BH H H CH3 CH3 CH3 H BH2 CH3 CH3 CH3 H 3 B CH3 CH3 CH3 H B R R H2O2 / OH - CH3 CH3 CH3 OH e. trans-2-metilciclobutanol CH3 H CH3 H H B H H THF BH H H CH3 OH CH3 H H B R R CH3 H H B R R H2O2 / OH - 11.12) a. CH3 CH2 OH + NH2 Na CH3 O - Na + + NH3 pKa = 16 ácido + forte base + forte pKa = 38 b. CH3 CH2 OH + CH3 O - Na + + pKa = 16 ácido + forte base + forte pKa = 25 C - CHNa + CH CH c. CH3 CH2 OH + CH3 O - Na + + pKa = 16 base + forte pKa = 4,75 ácido + forte Na + CH3 OH O CH3 O - O Somente a reação da letra c não ocorreria pois a base acetato de sódio é muito fraca, não conseguindo arrancar o próton do álcool. 11.15) a. OH CH3 H C2H5 + SCl O O CH3 O + CH3 H C2H5 S O - O CH3 H Cl - Cl- O + CH3 H C2H5 S O O CH3 H Cl- O CH3 H C2H5 S O O CH3 Tosilato b. O CH3 H C2H5 S O O CH3 OH- Sn2 OH C2H5 CH3 H + S CH3 O O O - c. OH CH3 O + S O - O Cl R CH3 H CH3 O + SH O O R CH3 Cl S O O RCl CH3 O S O O R CH3 O S O O R Cl- Cl- THF Sn2, ataque do lado contrário ao grupo tosila. OBSERVAÇÃO: CH3 R = 11,16) a. OH R R R + H X H R R OH + H X Rapidamente Mais lenta Neste caso a reação ocorre via Sn1 e em álcool terciário o carbocátion formado será o terciário, que se forma mais rápido que o carbocátion secundário, no caso do álcool secundário. b. No caso de álcoois primários e metanol, o mecanismo de reação segue um caminho Sn2, que será mais rápido se o impedimento estérico for menor. Neste caso o metanol é o que apresenta menor impedimento estérico, portamto esta reação será a mais rápida. 11.17) CH3 CH3 H CH3OH H H Br CH3 CH3 H CH3O + HH H C + CH3 CH3 H CH3 H C + CH3 CH3 H CH3H Br - CH3 CH3 H CH3 Br H 2ário 3ário 2-bromo-2-metil-butano 11.18) CH3 OH CH3 CH3 S O O O OHH - HSO4 - CH3 O + CH3 CH3 H H C + CH3 CH3 CH3 R CH2 OH CH3 CH3 CH3 O + CH2R H O H H O CH3 CH3 CH3 CH2R Quando se adiciona álcool primário e ácido, a desidratação levaria à formação de um carbocátion primário, que não se forma. Mas ao se adicionar um álcool terciário ao meio ácido este imediatamente se transformará em um carbocétion terciário e a reação continua com o álcool primário levando a um éter assimétrico. 11.19) O CH3 CH3 H CH3 1ª. O CH3 CH3 H H + Na H CH3 CH3 O - Na + + H2 CH3 CH3 O - Na + + CH3 O S O O CH3 O CH3 CH3 CH3 2ª. O CH3 CH3 CH3 CH3 O H + Na H CH3 O - Na + + H2 CH3 O - Na + + O CH3 CH3 H S CH3 O O Nos dois casos a reação é uma reação Sn2, portanto, aquela reação em que houver menor impedimento estérico, maior rendimento terá. No caso acima a primeira alternativa levará a um rendimento maior. 11.20) CH3 O H K - H2 CH3 O - K + C2H5Br - HBr CH3 OC2H5 [ ] = +23,5 [ = +33,0 TsCl CH3 OTs C2H5OH K2CO3 CH3 OC2H5 + KOTs A primeirareação (o álcool reagindo com potássio) não houve quebra de reação no estereocentro, portanto não houve inversão de configuração. Logo após a formaçaõ do alcóxido este ataca o brometo de etila, novamente não há reação no estereocentro. Já no caso da segunda reação, após a formação do tosilato o álcool etílico reage no estereocentro (via Sn2) levando a uma inversão de configuração. 11.21) Cl O H NaOH - H2O Cl O - O THF 11.22) a. Cl O H -OH - H2O Cl O - O b. OH Cl O Cl H O - Cl O Cl OH O OH - Esta reação não ocorre porque não há possibilidade de um ataque por trás (Sn2) no caso do cis-2-cloroacilexanol. 11.24) a. C CH3OCH3 H CH2CH3 IH C CH3O + CH3 H CH2CH3 H I - CH3 I + C CH3OH H CH2CH3 (R) - 2 - butanol CH3OH H C2H5 b. C CH3OCH3 CH3 CH3 IH C CH3O + CH3 CH3 CH3 H CH3 OH + I - C + CH3 CH3 CH3 CH3 C I CH3 CH3 iodeto de terc-butila No primeiro caso ocorre uma reação via mecanismo Sn2. Já no segundo caso a reação ocorre via Sn1, pois há possibilidade de formação de um carbocátion 3ário. 11.25) a. O H A CH3OH O + H CH3OH OH O + CH3H A- C H2 C H2 O CH3OH metil celosolve b. O C H2 C H2 O C H2 OH CH3 HA CH3CH2OH c. O K+ I- CH3CH2OH CH2 C H2 O - I O H H C H2 C H2 OH I d. O C H2 C H2 O - N + H H H NH3 OH C H2 C H2 NH2 e. O C H2 C H2 O O - CH3 CH3O - Na+ CH3O-H OH C H2 C H2 O CH3 11.26) O CH3 CH3 C H2 COCH3 CH3 O - CH3 CH3O - Na+ CH3O-H OH C H2 C H2 O CH3 Como, neste caso, temos uma base forte atacando, o mecanismo será Sn2, logo o ataque será no carbono menos substituído, que tem menor impedimento estérico. 11.27) O CH2CH C H2 Cl * -OC2H5 Cl C H2 C H C H2 O C H2 CH3 O - C H2 C H O C H2 O C H2 CH3* * O primeiro ataque ocorre no carbono marcado, pela base forte (etóxido). Logo em seguida há uma reaçaõ Sn2 intramolecular com expulsão do cloro e formação do epóxido. 11.28) Para isto basta fazer o ataque ao outro carbono do epóxido. O H H O + H H H O + H H H H2O - H+ H OH H OH forma enantiomérica 11.31) a. 3,3-dimetil-1-butanol b. 4-penten-2-ol c. 2-metil-1,4-butenodiol d. 2-fenil-etanol e. 1-metil-2-ciclopenten-1-ol f. cis-3-metilaciclohexanol 11.32) a. CH3 OH d. OH CH2CH3 b. C OH C H2 C H2 HOH OH e. CH3 C H2 C C C H C H2 OH Cl c. H HOH OH f. O g. CH3 CH CH2CH2CH3 O CH2CH3 i. CH3 CH O CH3 CH CH3 CH3 h. CH3 CH2 O C6H5 j. CH3 CH2 O CH2CH2OH 11.33) a) CH3 CH2 1) BH3 / THF 2) H2O2 / -OH CH3 OH Mecanismo: CH3 CH2 B H HH CH3 BH2 H CH3 3 B CH3 B R R H2O2 / -OH CH3 OH b) CH3 Cl -OH Sn2 CH3 OH c. CH3 CH3 Cl OHCH3 CH3 CH3 O - CH3 CH3 CH3 K + E2 CH2 CH3 CH3 Br -OH CH3 OH d. CH3 C H2 C CH H2 / Pd CaCO3 CH3 C H2 C H CH2 HBr ROOR CH3 C H2 C H2 CH2 Br OH - CH3 C H2 C H2 C H2 OH 11.34) a. CH3 C H2 C H CH3 OH P BrBr Br CH3 C H2 C H CH3 O + H P Br Br Br - CH3 C H2 C H CH3 Br b. CH3 C H2 C H2 C H2 OH PBr3 -H3PO3 CH3 C H2 C H2 C H2 Br EtO-Na+ EtOH CH3 C H2 C H CH2 BrH CH3 C H2 C H CH3 Br c. CH3 C H2 C H CH2 BrH CH3 C H2 C H CH3 Br d. CH3 C H2 C CH BrH CH3 C H2 C H CH3 Br H2 / Pd CaCO3 CH3 C H2 C H CH2 11.35) a. O H O + S H Cl O Cl + S Cl Cl O Cl - b. Cl HCl Al2O3 c. CH3 Br CH3 HBr Al2O3 d. CH3 CH3 OH 1) BH3 . THF 2)H2O2 / -OH CH3 B H H H C CH CH3 B H H H H2O2 -OH CH3 OH e. CH3 Br CH3 O - CH3 CH3 K + CH3 OH CH3 CH3 CH2 1) BH3 / THF 2) H2O2 / -OH CH2OH 11.36) a. CH3 OH + Na H CH3 O - Na + + H2 butóxido de sódio b. CH3 OH + Na H CH3 O - Na + CH3 Br CH3 O CH3 éter butil propílico c. CH3 OH + S O O CH3Cl CH3 O + S O O CH3 H B CH3 O S O O CH3 Metanossulfonato de butila d. CH3 OH + CH3 SO O Cl CH3 O S O O CH3 p-toluenossulfonato de butila e. CH3 O S CH3 O O CH3O - Na+ -OSO2CH3 CH3 O CH3 Eter butil-metílico f. CH3 O S O O CH3 I- - Ots CH3 I iodeto de butila g. CH3 O H + P ClCl Cl CH3 O + P Cl Cl H Cl- CH3 Cl cloreto de butila h. CH3 OH + S O Cl Cl CH3 O + S Cl O H Cl- CH3 Cl cloreto de butila i. CH3 OH + H2SO4 140ºC CH3 O CH3 éter dibutílico j. CH3 OH + BrH CH3 Br k. CH3 OH + Si C(CH3)3Cl CH3 CH3 CH3 O Si C(CH3)3 CH3CH3 l. CH3 O Si C(CH3)3 CH3CH3 F- CH3 OH 11.37) a. CH3 CH3 OH + Na H CH3 CH3 O - Na + + H2 sec-butóxido de sódio b. CH3 CH3 O - + CH3 Br CH3 CH3 O CH3 eter-sec-butil-propílico c. CH3 CH3 OH + MsCl CH3 CH3 OMs Mesilato de sec-butila d. CH3 CH3 OH + TsCl CH3 CH3 OTs Tosilato de sec-butila e. CH3 CH3 OMs + CH3 O - Na + CH3 CH3 O CH3 éter sec-butil metílico ou 2-metoxi-butano f. CH3 CH3 OTs + K I CH3 CH3 I iodeto de sec-butila ou 2-iodo-butano g. CH3 CH3 OH + CH3 CH3 Cl cloreto de sec-butila ou 2-cloro-butano PCl3 h. CH3 CH3 OH + CH3 CH3 Cl cloreto de sec-butila ou 2-cloro-butano SOCl2 i. CH3 CH3 OH + CH3 CH3 H2SO4 trans-2-buteno j. CH3 CH3 OH + CH3 CH3 Br brometo de sec-butila BrH k. CH3 CH3 OH + CH3 CH3 OTBDMs TBDMsCl l. CH3 CH3 OTBDMs + F - CH3 CH3 F 11.38) a. CH3 O CH3 H Br CH3 O + CH3 H Br- CH3 Br + CH3 OH CH3 O H H Br CH3 O + H H Br- CH3 Br b. CH3 O CH3 CH3CH3 H Br CH3 Br + CH3 CH3 Br CH3 c. O O + H H Br Br- O H Br H Br O + H Br H Br- Br Br d. O O O + O + H H H Br H Br Br - Br - OH OH + Br Br OH OH H Br H Br Br - Br - O + O + H H H H Br Br 11.39) CH3 CH3 OH H A CH3 CH3 O + H H CH + CH3 CH3 C + CH3 CH3 H OH2 CH3 CH3 2ario 3ario 11.40) a. CH3 CH2 CH3 CH3 BH3 / THF CH3 CH3 CH3 B 3 H2O2 -OH CH3 OH CH3 CH3 b. CH3 CH2 BH3 / THF CH3 B 3 H2O2 -OH CH3 OH c. CH2 OHB + BH3 / THF 3 H2O2 -OH d. CH3 B H H H CH3 H B R R H2O2 -OH CH3 H OH H 11.41) a. CH3 CH3 H B R R CH3 T CH3 T BH3 / THF CH3CO2T b. CH3 D B R R CH3 D D H CH3CO2DCH3 D D c. CH3 D B R R CH3 D OH H CH3 D OH NaOH H2O2 11.43) a. H H Cl OH H H O + O H O R O H Cl H H O + H Cl - + enantiômero b. O trans-2-ciclopentanol. A adição que ocorre é anti, pois o lado em que se forma o epóxido é impedido. Logo, o ataque será do lado contrário levando ao produto trans. 11.44) CH C - Na + CH3 Br CH3 C C CH3 CH3 H NaNH2NH3 C - C CH3 CH3 Na +CH3Br CH3 CH3 CH3 Ni2B H2 CH3 CH3 CH3 C6H5CO3H CH3 CH3 CH3 O adição sin C19H38O 11.45) a. CH3 CH2 CH3 THF / BH3 CH3 CH3 B 3 H2O2 -OH CH3 OH CH3 b. CH3 CH2 CH3 CH3 T CH3 1) BH3 / THF 2) CH3CO2T c. CH3 CH2 CH3 CH3 T CH3 D1) BD3 / THF 2) CH3CO2T d. CH3 CH2 CH3 CH3 OH CH3 1) BH3 / THF 2) H2O2 / -OH Na CH3 O - CH3 Na + CH3CH2Br CH3 O CH3 CH3 11.46) Hg(OAc)2 HgOAc + + O - Ac a. HgOAc + CH2 CH3 + CH3 Hg - O Ac OH2 CH3 Hg - O Ac O + HH OH2 CH3 HgOAc OH NaBH4 -OH CH3 CH3 OH b. CH2 1) Hg(OAc)2 2) NaBH4 / -OH CH3 OH c. CH3 CH3 CH3 HgOAc + CH3 CH3 CH3 HgOAc H2O CH3 CH3 CH3 HgOAc O + H H CH3 CH3 CH3 HgOAc OH NaBH4 / -OH CH3 CH3 CH3OH H2O d. CH3 CH3 HgOAc CH3 OH HgOAc + NaBH4 / -OH 11.47) a. CH3 B H H H CH3 HH BH2 H2O2 -OH CH3 HH OH Ts Cl CH3 HH O Ts -OH CH3 HOH H b. São diasteroisômeros, só mudou a disposição dos átomos no espaço. c. H OTs H CH3 I - Sn2 I H H CH3 d. CH3 OH Ms Cl -OH CH3 O Ms CH C - Na + CH3 C CH CH3 C CH e. OH CH3 H C2H5 + Na H O - CH3 H C2H5 Na + CH3 I O CH3 H C2H5 CH3 f. OH CH3 H C2H5 O CH3 H C2H5 Ms O CH3 C2H5H CH3 Ms Cl - HCl CH3 O - Na + g. São enantiômeros (R) e (S). 11.48) a. Br H CH3 OH HCH3 H Br Br H CH3 O + H CH3 H H - H2O Br + H CH3 H CH3 Br - CH3 Br H CH3 Br H Br Br H CH3 CH3 H CH3 CH3 BrH H Br Mesocomposto b. Br H CH3 OH CH3H H Br Br H CH3 O + CH3 H H H - H2O Br + H CH3 CH3 H Br - CH3 H Br CH3 Br H Br Br CH3 H CH3 H CH3 CH3 HBr H Br R R Ataque A Ataque B Br H CH3 OH CH3H H Br Br H CH3 O + CH3 H H H - H2O Br + H CH3 CH3 H Br - CH3 Br H CH3 H Br H CH3 Br H CH3 Br CH3 CH3 BrH Br H S S
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