Orgânica II exercicios resolvidos

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CURSO DE ORGÂNICA II
Professora: Aparecida Penha Silva
penhaal@terra.com.br
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SOBRE SUBSTITUIÇÃO
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O (2S)-2-bromobutano reage com o hidróxido de sódio tendo como solvente a acetona. A partir do exposto, pede-se:
a) Qual o mecanismo da reação? Justifique.
 
b) Demonstre o mecanismo da reação e identifique o(s) produto(s) formado(s).
(2R)-butan-2-0l
LISTA DE EXERCICIO 1
Resposta: SN2, pois o substrato é secundário, na presença de uma base forte e de um solvente aprótico.
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c) Se a concentração da base for reduzida à metade, o que deverá ocorrer com a velocidade da reação? Justifique.
Resposta: A velocidade da reação também reduzirá pela metade, uma vez que a cinética da reação é de 2º ordem, sendo diretamente proporcional á concentração do nucleófilo (ion hidróxido) e á do substrato. V=K. [ substrato]. [ nucleófilo].
d) Se a mesma reação ocorrer em THF, o que deverá acontecer? Justifique.
Resposta: A mudança de acetona para THF não altera o mecanismo da reação pois o THF também é um solvente aprótico. No entanto, pode haver uma diminuição na velocidade da reação pois o THF é menos polar do que acetona:
A dissociação do hidróxido de sódio em solvente de polaridade reduzida ocorrerá em menor extenção
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2. A partir da reação do (R)-brometo de s-butila com acetato de sódio em água, pede-se:
a) Qual o mecanismo envolvido na reação? Justifique.
Resposta: SN1, pois o substrato secundário, é nucleófilo fraco e o solvente prótico.
b) Demonstre o mecanismo da reação e identifique o(s) produto(s) formado(s).
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b) Demonstre o mecanismo da reação e identifique o(s) produto(s) formado(s).
E
(R)-Acetato de Butila
(S)-Acetato de S-Butila
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c) Se a concentração de acetato de sódio for dobrada, o que deverá ocorrer com a velocidade da reação? Justifique.
Resposta: Vsn1=K. [ substrato] logo a velocidade da reação não será alterada.
d) Se a mesma reação for realizada em etanol, o que deverá ocorrer? Justifique.
Resposta: A mudança de H2O para Etanol não altera o mecanismo da reação; Pois ambos são solventes próticos e as condições da reação são mantidas.
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3. O (S)-2-iodo-3-metilbutano reage com cianeto de sódio em acetonitrila. Pede-se:
a) Demonstre o mecanismo da reação? Justifique.
Resposta: SN2, pois o substrato em questão é secundário, na presença de um nucleófilo forte e de um solvente aprótico.
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b) Demonstre o mecanismo da reação e identifique o(s) produto(s) formado(s).
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c) Se a concentração de cianeto for quadruplicada, o que deverá ocorrer com a velocidade da reação? Justifique.
 
Resposta: A velocidade da reação tbm será quadrupilcada, uma vez que a cinética da reação é de 2º ordem, sendo diretamente proporcional a concentração do nucleófilo e á do substrato.
V=K. [ substrato]. [ nucleófilo]
d) Se a mesma reação ocorrer em etanol, o que deverá acontecer? Justifique.
 
Resposta: A mudança de acetonitrila para etanol irá alterar o mecanismo da reação para SN1. O solvente prótico provocará a ionização do substrato, o que irá gerar carbocatíon, tornando o mecanismo SN1.
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4. Considere a reação do (2S)-2-bromo-2-metil-butano com água em etanol.
a) Qual o mecanismo da reação? Justifique. 
Resposta: O mecanismo da reação é SN1, pois o substrato é secundário, formando carbocatíon relativamente estável. Este carbocatíon será formado por rearranjo após a ionização provocada pelo solvente prótico.
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b) Demonstre o mecanismo da reação e identifique o(s) produto(s) formado(s). 
+
(3S)-2-metil-butan-2-ol
(3R)-2-metil-butan-2-ol
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c) Quais condições deveriam ser alteradas para garantir uma reação de substituição, porém com mudança do mecanismo da reação?
Resposta: Para garantir uma reação de substituição com alteração no mecansimo (alteração SN2), deve-se utilizar um nucleófilo forte e um solvente aprótico.
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5. Disponha os compostos de cada grupo por ordem de reatividade relativamente à substituição SN2 e SN1:
I
II
III
3°
1°
2°
SN2 II>III>I
SN1 I>III>II
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I
II
III
1°
3°
2°
SN2 I>III>II
SN1 II>III>I
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6. O cloreto de neopentila foi adicionado a formamida em meio básico. Pede-se:
a) Qual o mecanismo da reação? Justifique.
Resposta: SN1, pois se trata de haleto de alquila muito impedido, este é pouco reativo em SN2. Ele se comporta como substrato terciário devido ao impedimento do carbono ligado ao retirante, solvente prótico, meio básico (OH )
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b) Demonstre o mecanismo da reação e identifique o(s) produto(s) formado(s).
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c) Dado os seguintes solventes: nitrobenzeno, éter etílico, anilina e hexano, indique qual deles poderia ser utilizado para substituir o solvente previamente indicado sem alteração do mecanismo da reação.
Solvente prótico é anilina
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SOBRE ELIMINAÇÃO
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1 A partir da reação do (R)-3-bromohexano com hidróxido de sódio em isopropanol à 140ºC, responda:
LISTA DE EXERCICIO 2
Resposta: Ocorre uma E2. O substrato secundário que apresenta dois hidrogênios ß, está sendo tratado com base forte em alta temperatura. 
a) Qual o mecanismo da reação ? Justifique.
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b) Demonstre o mecanismo da reação e identifique o(s) produto(s) formado(s).
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c) Entre os produtos formados, qual é o principal ? Justifique sua resposta.
Resposta:O produto principal é o alceno mais estável, ou seja, o 2-hexeno pois é o alceno que apresenta a ligação dupla mais altamente
d) Se a concentração de base for aumentada, o que deverá ocorrer com a velocidade da reação? Justifique.
Resposta:A velocidade da reação também aumentará, uma vez que a cinética da reação é de 2ª. ordem, sendo diretamente proporcional à concentração do nucleófilo (íon hidróxido) e à do substrato. 
 v = k.[substrato].[nucleófilo]
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e) Entre os solventes abaixo, qual poderia ser utilizado no substrato acima e que alterações deveriam ser realizadas de modo a garantir uma SN1? Justifique sua resposta.
Resposta:
O solvente que poderia ser utilizado para garantir uma SN1 é o ciclohexanol, pois é um solvente prótico. O nucleófilo deveria ser fraco e, além disso, a temperatura deveria ser diminuída.
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2. A partir da reação do 3,4-dimetil-2-pentanol com ácido sulfúrico a 100ºC, responda:
a) Qual o mecanismo da reação ? Justifique.
Resposta: Ocorre uma E1. É uma reação de desidratação, pois um álcool secundário está sendo aquecido com um ácido forte. Isso provoca a perda de uma molécula de água (desidratação) e a formação de um alceno.
a) Qual o mecanismo da reação ? Justifique.
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b) Demonstre o mecanismo da reação e identifique o(s) produto(s) formado(s).
H2SO4 100 °C 
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c) Entre os produtos formados, qual é o principal ? Justifique sua resposta.
Resposta: O produto principal é o 2,3-dimetil-2-penteno pois é o alceno que apresenta a dupla ligação mais altamente substituída. 
d) Se a concentração de ácido for aumentada, o que deverá ocorrer com a velocidade da reação? Justifique.
Resposta: A velocidade da permanecerá constante uma vez que a cinética da reação é de 1ª. ordem, sendo diretamente proporcional apenas à concentração do substrato. v = k.[substrato] 
 
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3. A partir da reação do cloro-2-metilciclohexano com hidróxido de sódio em etanol à 120ºC, pede-se:
a) Qual o mecanismo envolvido na reação ? Justifique.
Resposta: Ocorre uma E2. Tem-se um haleto de alquila secundário na presença de uma base forte em um solvente pouco polar sob temperatura
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b) Demonstre o mecanismo da reação e identifique o(s) produto(s) formado(s).
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c) Se a concentração de hidróxido sódio for triplicada, o que deverá ocorrer com a velocidade da reação, e em que proporção? Justifique.
Resposta: A velocidade da reação também triplicará. A cinética da reação é de 2ª. ordem, sendo diretamente proporcional à concentração do substrato e do nucleófilo (íon hidróxido).
V= k.[substrato].[nucleófilo]d) Qual o produto principal da reação? Justifique sua resposta.
Resposta: O produto principal é o metilciclohexeno pois é o alceno que apresenta a dupla ligação mais altamente substituída. 
 
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e) Que mudanças deveriam ser realizadas na reação, a fim de garantir uma SN2? Cite exemplos.
Resposta: Para garantir uma SN2 deve-se trocar o solvente e abaixar a temperatura. Um solvente ideal para a SN2 deve ser aprótico (acetona, por exemplo). 
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4. Indique através do mecanismo de reação qual(is) o(s) produto(s) da reação do 2-bromobutano com hidróxido de potássio em etanol a 120ºC.
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5. Quais haletos forneceriam como únicos produtos os seguintes alcenos através de uma E2.
a) buteno
Resposta: O 1-bromobutano deve ser utilizado para obter unicamente o 1-buteno pois este haleto possui apenas um hidrogênio β, gerando apenas um produto via eliminação.
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b) 2,4,4-trimetil-2-penteno
Resposta: Para se obter o 2,4,4-trimetil-2-penteno como produto único, deve-se utilizar o 3-bromo-2,2,4-trimetilpentano pois este haleto também apresenta apenas um hidrogênio β, gerando apenas um produto via eliminação.
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6. Disponha os álcoois de cada grupo por ordem de reatividade em uma desidratação:
a) 2-pentanol; 2-metil-2-pentanol; 1-pentanol; 2-metil-pentanol 
Resposta: Reatividade de álcoois em reações de desidratação via mecanismo E1:
álcool terciário > álcool secundário > álcool primário
 
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7. A partir da reação do 3-metil-2-butanol com ácido bromídrico, responda:
a) Qual o mecanismo da reação ? Justifique.
Resposta: Ocorre uma SN1. Temos um álcool secundário (que gera um carbocárion estável) sendo tratado com haleto de hidrogênio (neste caso, ácido bromídrico). Essa situação vai produzir haleto de alquila e água. 
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b) Demonstre o mecanismo da reação e identifique o(s) produto(s) formado(s).
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+
+
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c) Entre os produtos formados, qual é o principal ? Justifique sua resposta.
Resposta: O produto principal da reação é o 2-bromo-2-metilbutano pois é o produto formado a partir do carbocátion mais estável.
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Reações de Substituições Eletrofílicas em Aromáticos
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HX
-
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HX
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Exercício 
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LISTA DE EXERCÍCIO 3
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Condensação Aldólica Aldeídos ou Cetonas em meio básico
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Este material contempla o conteúdo mínimo do Curso de Orgânica II
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