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QUI-139 – QUÍMICA ORGÂNICA FUNDAMENTAL IV Profa. Dra. Eliane de Oliveira Silva Departamento de Química Orgânica - UFBA PRIMEIRA LISTA DE EXERCÍCIOS REAÇÕES DE SUBSTITUIÇÃO NUCLEOFÍLICA (SN1 e SN2) 1. A partir do 1-bromopropano, informe quais são os reagentes necessários para preparar os compostos abaixo via reações de SN2: OH O S O O N3 N H S 2. Em cada par indique qual é o substrato que reage mais rápido numa reação de SN2. Justifique sua escolha através do mecanismo, estado de transição envolvido na etapa determinante da velocidade da reação e diagrama de energia X coordenada de reação. Br Bra) b) Br I c) Br Br 3. Qual dos reagentes de cada par seria um melhor nucleófilo para uma SN2 realizada em DMSO? O- O CH3O -a) b) CH3NH - CH3NH2 c)CH3SH CH3OH d) (Ph)3N (Ph)3P e) H2O NH3 Ph = fenila 4. Represente a estereoquímica informando a configuração absoluta do centro estereogênico do(s) produto(s) obtido(s) nas reações abaixo. Informe também a relação estereoisomérica quando dois produtos forem gerados (enantiômeros ou diastereoisômeros). Br NaOCH3 DMSO a) b) Br CH3OH H3C H3C NaSCH3 DMSO c) d) Br KI CH3OH Br 5. Ao se aumentar a barreira de energia para uma reação de SN2, a magnitude da constante de velocidade da reação aumenta ou diminui? Justifique. 6. Represente a estrutura do produto majoritário em cada uma das reações. Cl Cl NaCN DMF a) Cl Cl CH3OHb) 7. Represente o mecanismo (com estados de transição) e o diagrama de energia para a reação abaixo: Br + CH3OH OCH3 + HBr 8. Quais dos haletos de alquila a seguir formam um produto de reação de substituição através de um mecanismo SN1 que é diferente do produto obtido através do mecanismo SN2? Justifique representando os produtos obtidos quando o nucleófilo é OH- e inclua as estereoquímicas apropriadas. 9. Para a seguinte reação, responda: Br N3 + Na+ N3 - solvente + NaBr solvente velocidade da reação metanol 1,0 água 6,6 dimetilformamida 2.800 a) Dê o mecanismo da reação. b) Explique os motivos que levaram a você sugerir esse mecanismo. c) Apresente o(s) estado(s) de transição. d) Explique a influência dos solventes na velocidade dessa reação. 10. Coloque os seguintes compostos em ordem de suas reatividades esperadas juntos às reações de SN2. Justifique: CH3Br, CH3COOCH3, (CH3)3CCl 11. Como preparar cada um dos compostos abaixo via SN2? Sugira o material de partida, nucleófilo e solvente: a) 4-metil-2-pentino b) pentanonitrila 12. A rotação óptica de uma solução de (+)-2-fenil-2-pentanol vai a 0o quando aquecida em ácido fórmico. Explique o fenômeno através de reações. 13. Em cada caso decida se a reação é provável de ocorrer por mecanismo SN1 ou SN2. Quais os produtos serão possíveis? Inclua a estereoquímica quando apropriada e justifique sua escolha. a) 3-fenil-1-bromopropano com cianeto de sódio em dimetilformamida; b) (R)-3-fenil-1-bromobutano com cianeto de sódio em dimetilformamida; c) (S)-1-fenil-1-bromobutano com cianeto de sódio em dimetilformamida; d) (S)-1-fenil-1-bromobutano com acetato de prata em etanol. 14. Faça um quadro resumo explicando as variáveis que indicam se uma reação ocorrerá via SN1 ou SN2. 15. Represente as fórmulas estruturais dos produtos resultantes da reação de substituição do 1- bromopentano com os seguintes reagentes: a) CH3ONa b) NaCN c) NaSCH2CH3 Qual é o tipo de reação de substituição que ocorre no exercício acima? Represente o mecanismo da reação em cada uma das letras acima. 16. Dê as fórmulas dos nucleófilos necessários para converter o 1-bromo-3-metilbutano nos seguintes compostos: a) b) c) OH S 17. Explique por que o composto I praticamente não reage quando aquecido com etanol, enquanto o composto II é rapidamente transformado em outra substância. Br Br I II