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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE CCET-DEPTo de QUÍMICA QUÍMICA ORGÂNICA-I Assunto: Haletos, Álcoois e Éteres Prof QUESTÕES 1) O composto opticamente puro (S)(+) 2-bromo octano quando tratado com hidróxido de sódio diluído produziu o (R)(-) 2-octanol. Mostre o mecanismo da transformação acima. 2) Justificar mecanisticamente segundo os resultados estereoquímicos. bromo octano H2O MeOH % de inversão % de racemização 2 98 27 inversão racemização % 73 % 2 - 3 ) Quais os produtos da desidratação do 3,3- dimetil 2-butanol e qual o composto que se forma em maior proporção na mistura? 4) O álcool abaixo pode ser preparado por 3 (três) caminhos sintéticos via reação de GRIGNARD sugira estas possibilidades. Escolha um dos processos e apresente o mecanismo. OH 5) Obter três álcoois sendo um primário, um secundário e um terciário via reação de GRIGNARD. 6) O brometo de neopentila reage com hidroxido de sódio em solução alcoolica (50%) à 125°C. O resultado da cinética da reação revelou que a mesma independe da concentração do hidróxido. Sob estas condições observou-se a formação do 2-etoxi-2-metil butano e do 2-metil buteno-2 e 2- metil 1-buteno. Escreva o mecanismo que justifique a formação dos produtos. 7) Quando o cloreto de t-butila reage com hidróxido de potássio solubilizado numa mistura de solventes 80% de etanol e 20% de água à 25°C, uma mistura de compostos é formada (dois produtos de substituição e um de eliminação) sabe-se ainda que, a velocidade da reação independe da base, isto é, a velocidade é proporcional a concentração do haleto de alquila. Mostrar mecanisticamente esta transformação. 8) O 2-bromo 2-metil butano reage com etanol à 25°C produzindo uma mistura de compostos sendo 64% do produto de substituição (via SN1) e 36% de produtos de eliminação (dois compostos com rendimentos de 30% e 6%). Justifique mecanisticamente a formação destes compostos. 9) O 1- buteno reage com diborano seguido de oxidação com H2O2 em meio básico para formar uma mistura de dois álcoois, o majoritário com 93%. Mostrar a estrutura dos álcoois formados. Lembrete! O produto desta reação segue uma adição anti-Markovnikov diferente da adição de água a alcenos. 10) O hidrogênio do grupo de saída de um anel ciclo- hexano pode assumir uma conformação antiperiplano apenas quando ambos são axiais na forma cadeira. De acordo com a regra de Zeitsev mostre os produtos da reação do íon etóxido com 1-cloro 2-isopropil ciclo- hexano. 11) Proponha um mecanismo para as transformações abaixo. CHBr CH3 OH CH3 H2O CHCH3CH3 Br CH3 H CH3 OH CH3 H CH3 OH a) b) H2O 12) Selecione os reagentes necessários para as seguintes transformações do n-bromo butano. a) Butanol b) n-butano c) 1-Heptino d) Acetato de n-butil e) Fenil n-butil amina f) Butano nitrila g) 1-Buteno 13) Começando com os compostos com quatro átomos de carbonos ou menos, esquematize a síntese do Meparfynol (composto abaixo) racêmico, um hipnótico suave (composto que induz sono). CH3CH2C OH CH3 C CH 14) O álcool s-butilico opticamente ativo retém sua atividade em contato com base em solução aquosa, mas é rapidamente convertido em álcool s-butilico (racêmico) opticamente inativo pelo ácido sulfúrico em solução diluída. Sugira pormenorizadamente o mecanismo ou mecanismos para a racemização pelo ácido diluído. 15) Um dos processos de obtenção dos éteres é a alcoximercuração-desmercuração sugira a síntese do 2- metóxi-3,3 dimetil butano usando este processo sintético. 16) Use sómente uma combinação de haleto de alquila e alcooxido apropriado para obter o ciclopentil etil éter via síntese de Williamson. Justificar mecanisticamente a sua síntese. 17) O éter di n-propilico (propoxi-propano) pode ser preparado por duas sínteses distintas via haleto e via álcool, pede-se: a) As equações dos dois processos; b) Utilize um dos processos acima para mostrar o mecanismo da reação. 18) Use somente uma combinação de haleto de alquila e alcooxido apropriado para obter o ciclopentil etil éter via síntese de Williamson. O mesmo composto também poderá ser obtido via alcoximercuração-desmercuração no qual utilizamos um alceno em presença de álcool um sal de mercurio seguido de redução. Mostrar a formação do éter nos dois casos. Justificar mecanisticamente a formação do éter via sintese de Williamson. 19) Descreva através de equações químicas as reações químicas as reações de substituição propostas abaixo, dando destaque às fórmulas estruturais dos substratos e produtos: 19.1 Eter iso-propilico + HBr A + B 19.2 Eter metil fenílico + H I C + D 20) Das reações de SN1 e SN2 responda: a) Cinética da reação b) Gráfico que representa os mecanismos das reações acima c) Mecanismo da reação nos dois casos 21) Mostrar mecanisticamente todos os produtos teoricamente possíveis da desidratação do 2,2- dimetil ciclo-hexanol em meio ácido. 22) Quando o 2-cloro 2-metil 3-fenil butano é aquecido com metanol é observado a formação do 2-metl 3-fenil 2-buteno. Justifique mecanisticamente a formação deste produto. 23) O cloreto de 2-metil-ciclopentila pode fornecer três produtos de eliminação ao reagir com KOH via mecanismo unimolecular. Justifique mecanisticamente e indique o alqueno que se formaria em maior proporção. 24) Escrever as fórmulas estruturais de todos os álcoois isoméricos que possuem a fórmula molecular C5H12O. Classifique o álcool como primário, secundário ou terciário e, no caso dos compostos quirais, represente cada enantiômero. Dê os nomes de todos os compostos. 25) Um composto Z (estrutura abaixo) opticamente ativo, quando hidrolisado na presença de NaOH, em condições que favoreçam o mecanismo SN1, fornece uma mistura opticamente inativa. Baseado no exposto e na estrutura do composto Z pede-se: 25.1) Equações completas da reação, mostrando a relação estereoquímica dos produtos. 25.2) Nome da reação. 25.3) Gráfico energético da reação 25.4) Equação da cinética que rege a velocidade reacional. C H C2H5 H3C Cl Z 26) Aqueceu-se o álcool t-butilico com ácido sulfúrico e água enriquecida com 18O. No decorrer da reação retiraram-se amostras, as quais foram analisadas formando tanto o isobutileno (2-metil propeno) como o álcool marcado t-Bu18OH. A cinética da reação mostrou que a formação do álcool marcado era 20 a 30 vezes mais rápido que a formação do alqueno. Como se interpreta estes resultados e a proposta mecanística para esta reação? 27) Mostre com cada uma das seguintes transformações podem ser realizadas: 28) Escreva um mecanismo razoável e detalhado para a seguinte transformação. OH H2SO4 conc. calor H2O UMA DOCE DESCOBERTA O aspartame, um dos adoçantes artificiais mais usados atualmente, foi descoberto por puro acaso, em 1965, em um laboratório dos Estados Unidos. O químico James Schalatter, da companhia Searle, estava pesquisando um remédio para úlcera, baseado na mistura de quatro aminoácidos diferentes. Aminoácidos são compostos orgânicos que formam proteínas. Ao aquecer a mistura de aminoácidos num frasco, quando algumas gotas espirraram para fora. Sem dar importância ao fato, ele prosseguiu seu trabalho. Um pouco mais tarde, ao lamber o dedo para pegar uma folha de papel, percebeu um sabor doce muito forte. Primeiro, achou que era um resto de açúcar do café da manhã. Depois, percebeu que isso não podia ser verdade, pois havia lavado as mãos ao chegar ao laboratório. Deduziu, então, que a origem do sabor só poderia ser do frasco usado na experiência OH O OCH2Ph OH OH Br BrCl A B C D E F
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