04-Estereoquimica-Exercicios_propostos-QA-2012

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[04. ESTEREOQUÍMICA] QUÍMICA II 
 
João Paulo Noronha 1 
 
 
04.ESTEREOQUÍMICA – EXERCÍCIOS PROPOSTOS 
 
1. Defina: 
a. estereoisómero; 
b. enantiómeros; 
c. diastereoisómero; 
d. isómeros conformacionais (confórmeros); 
e. quiralidade. 
 
2. Apresentar um exemplo de molécula quiral e uma molécula aquiral. 
 
3. Quais são as operações de simetria que podem mostrar que uma molécula é quiral ou 
aquiral. 
 
4. Todas as moléculas a seguir representadas possuem a fórmula molecular C5H12O? Quais 
delas são quirais? 
 
 
5. Quais das seguintes moléculas são quirais e, portanto, capazes de existir como 
enantiómeros? 
a. 1,3-diclorobutano 
b. 1,2-dibromopropano 
c. 1,5-dicloropentano 
d. 3-etilpentano 
 
6. Algumas das moléculas seguintes possuem estereocentros, outras não. Escreva fórmulas tri-
dimensionais para os enantiómeros das moléculas que possuem estereocentros. 
a. 2-propanol 
b. 2-metilbutano 
c. 2-clorobutano 
d. 2-metil-1-butanol 
e. 2-bromopentano 
f. 3-metilpentano 
g. 3-metil-hexano 
h. 1-cloro-2-metilbutano 
 
7. Escreva as fórmulas tri-dimensionais e mostre o plano de simetria em todas as moléculas 
aquirais do problema anterior. 
8. Atribua as designações (R) e (S) para cada par de enantiómeros dados como resposta no 
problema 6. 
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9. Liste os substituintes em cada um dos conjuntos abaixo em ordem de prioridade CIP, do 
maior para o menor. 
a. -Cl, -OH, -SH, -H 
b. -CH3, -CH2Br, -CH2Cl, -CH2OH 
c. -H, -OH, -CHO, -CH3 
d. –CH(CH3)2, -C(CH3)3, -H, -CH=CH2 
e. -H, -N(CH3)2, -OCH3, -CH3 
 
10. Ordenar por ordem decrescente de prioridade (CIP) cada série de grupos substituintes 
seguintes: 
a. metilo; bromometilo; etilo. 
b. 2-metilpropilo; 1-metiletilo; ciclo-hexilo. 
c. butilo; 1-metilpropilo; 2-metilpropilo; 1,1-dimetiletilo. 
d. etilo; 1-cloroetilo; 1-bromoetilo; 2-bromoetilo 
 
 
11. Qual é a configuração absoluta das moléculas seguintes: 
 
 
 
12. Indique a configuração absoluta para as seguintes moléculas: 
 
 
13. Desenhe as projeções de Fischer para as moléculas quirais do exercício 4. 
 
14. Para cada par de estruturas que segue, indique qual dos dois compostos são idênticos ou 
enantiómeros. 
 
 
 
 
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15. Coloque as estruturas que seguem na projeção de Fischer; depois atribua a configuração 
absoluta, R/S de cada estereocentro. 
 
 
 
 
16. Desenhe as estruturas de todos os dimetilciclobutanos. Especifique quais são quirais e 
mostre os planos de simetria para os aquirais. 
 
17. Desenhe todos os estereoisómeros do 2,4-dibromo-3-cloropentano. 
 
18. Quais são as relações estereoquímicas (idênticos, enantiómeros ou diastereoisómeros) das 
quatro moléculas a seguir representadas? Determine a configuração absoluta de cada 
centro estereogénico. 
 
 
 
19. Desenhe a estrutura dos compostos a seguir mencionados representando o anel na forma 
planar. Quais são quirais? Quais são meso? Indique a localização do plano de simetria em 
cada composto meso. 
a. cis-1,2-Diclorociclopentano e seu isómero trans 
b. cis-1,3-Diclorociclopentano e seu isómero trans 
c. cis-1,2-Diclorociclo-hexano e seu isómero trans 
d. cis-1,3-Diclorociclo-hexano e seu isómero trans 
 
20. Os aminoácidos isoleucina e aloisoleucina estão representados abaixo nas suas 
conformações alternadas. Escreva as projeções de Fischer de cada molécula. Estes 
compostos são enantiómeros ou diasteroisómeros? 
 
 
 
 
 
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21. Cada uma das reações a seguinte é realizada e os seus produtos são separados 
cuidadosamente por destilação fracionada ou recristalização. Para cada reação diga 
quantas frações serão recolhidas. Desenhe as fórmulas estereoquímicas de cada 
composto (ou compostos) em cada fração, e atribua as configurações R/S de cada um. 
Mencione se a fração irá apresentar atividade óptica. 
a. Monocloração do Cloreto de (R)-sec-butilo a 300oC. 
b. Monocloração do Cloreto de sec-butilo racémico a 300oC 
 
22. Quais dos compostos abaixo representados não são compostos meso? 
 
 
23. A reação abaixo poderia ser usada para correlacionar a configuração absoluta? 
 
 
 
24. A epinefirina (ou adrenalina) natural, [ ]D25= -50
o, é usada para fins médicos. O seu 
enantiómero é tóxico. Tem uma solução que contém 1 g de epinefirina em 20 mL de 
líquido, mas a pureza ótica não é especificada no rótulo. Ao colocar a solução no tubo de 
amostra (10 cm) de um polarímetro e observa uma rotação de -2,5o. Qual é a pureza óptica 
da amostra? Esta amostra é segura para se utilizar para fins médicos? 
 
25. Indicar o plano de simetria e eixo de simetria para a água e para o diclorometano 
 
26. Indicar um exemplo de molécula sem plano de simetria e sem eixo de simetria 
(Assimétrica) 
 
27. Indicar um exemplo de molécula sem plano de simetria e com eixo de simetria 
(Dissimétrica) 
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28. Indicar, quando for o caso, o centro quiral, o plano de simetria, o centro estereogénico, 
molécula quiral dos compostos seguintes: 
 
 
 
29. Desenhe a projeção de Fischer para as seguintes moléculas: 
 
 
 
30. Desenhe a projeção de Fischer para as moléculas seguintes e a partir destas, a projeção 
estendida: 
 
 
 
31. Preencha a tabela seguinte: 
 
Composto PM observado concentração específico 
A ................... 32,6º 7/10 cm3 
B 115 1 mol/L -72,5º 
C 745 0,01 mol/L -2,1º 
D 127 0,56 mol/L -27,3º 
32. Qual o obs. para uma solução de 20% de 2-cloro-2-feniletano com específico de –49,2º e 80% 
do seu enantiómero. 
 
 
 
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33. Desenhar a imagem das estruturas abaixo e indicar a configuração absoluta dos 
estereocentros. 
 
 
34. Indicar qual a relação entre a estrutura 1 e as estereorepresentações seguintes: 
 
 
35. Indicar se as estruturas seguintes são enantiómeros, diasterioisómeros ou idênticas e 
representar em forma estendida: 
 
 
 
36. São confórmeros, diastereoisómeros e ou enantiómeros? 
 
 
 
37. Indicar a relação entre as estruturas e representa-las na forma estendida: 
 
a. (2R,4S)-2-bromocloropentano e (2R,4R)-2-bromocloropentano 
b. (2R,4R)-2,4-dibromopentano e meso-2,4-dibromopentano 
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38. Quais dos compostos seguintes são meso? 
 
 
39. Assumindo que as medidas foram efetuadas num polarímetro com tubo de amostra de 10 
cm de comprimento: 
 
a. Solução de 0,4 g de 2-Butanol em 10 mL de água apresentou um obs = - 0,56º. Qual é o valor de 
[ ]? 
b. A Sacarose apresenta [ ] = +66,40º. Qual a rotação óptica observada de uma solução contendo 
3 g em 10 mL de água? 
c. A Epinefrina natural tem [ ] = -50º para uso medicinal. Uma farmácia enviou uma amostra para 
ser analisar de uma solução contendo 1 g/20 mL de líquido. Efectuou-se a análise polarimétrica 
obtendo obs = -2,5º. Qual a pureza da amostra? É seguro seu uso? 
d. O Glutamato monossódico (MSG) puro tem [ ] = +24º é um eficiente intensificador do sabor e 
tem configuração S. Escrever a estrutura do enantiómero S. A amostra adquirida 
comercialmente apresentou obs = -16º. Qual a percentagem de S e R nesta amostra? Qual o 
excesso enatiomérico, ee? 
e. E uma amostra com obs = +16º. Qual a percentagem de S e R nesta amostra? Qual o excesso 
enatiomérico, ee? 
 
40. Colocar os grupos seguintes em ordem crescente de prioridade de acordo com as Regras 
de Precedência (CIP):-CH=CH2 , -C CH , - C N , -CH2I, -COH , -COOH, -CH2NH2, -CONH2 
 
41. Indicar os compostos seguintes como eritro ou treo: 
 
 
 
42. Qual a configuração absoluta, e qual o enantiómero de cada um dos compostos 
seguintes? 
 
 
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43. Atribuir a configuração absoluta aos seguintes compostos: 
 
 
 
44. Indicar: 
 
a. A relação entre as 4 estruturas. 
b. Se o p.e. de I = 98º/15 mmHg, qual o p.e. de II? 
c. Se III = + 8,7º, qual será o de I? e o de IV? 
d. Quais as propriedades físicas do composto treo? 
 
Transformar a estrutura de Fischer (I) para estrutura estendida 
 
 
45. Quais são opticamente ativos? 
 
a. Mistura 1:1 de C+D 
b. Qual é o meso, o treo ou eritro ? 
c. Qual a relação entre o par treo e entre eritro e treo ?