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NHT- 4017-15 – Funções e Reações Orgânicas Lista de Exercício - 06 1. Classifique cada um dos seguintes haletos de alquila, como um haleto metílico, primário, secundário, terciário, alílico, vinílico, benzílico ou arílico. 2. Classifique os solventes abaixo, em próticos e apróticos, polares a apolares: a) H2O; b) acetona (CH3COCH3); c) pentano; d) etanol; e) éter dietílico; f) dimetilsulfóxido (CH3SOCH3) g) clorofórmio (CHCl3). 3. Associe os conceitos e termos seguintes com cada um dos mecanismos SN1 e SN2. a) Tanto o haleto de alquila como o nucleófilo estão envolvidos no estado de transição. b) Observa-se inversão de configuração no carbono que sofre a substituição. c) Observa-se racemização no carbono que sofre a substituição. d) É o mecanismo que, em geral, seguem os haletos terciários e os secundários alílicos. e) É uma reação muito sensível ao impedimento estérico. f) É o mecanismo que é favorecido por baixas concentrações de um nucleófilo fraco. 4. Responda as questões a) a i) sobre os processos A e B: a) Os mecanismos das reações são: A= _______, B= _______. b) Associe os diagramas energéticos abaixo a cada processo, A ou B. c) A equação de velocidade do processo A é: i) v=k [C3H7OTs] [CN-] ii) v=k [C3H7OTs] iii) v=k [CN-] iv) v=k [C3H7OTs]2 d) A equação de velocidade do processo B é: i) v=k [C4H9Cl] [HO-] ii) v=k [C4H9Cl] iii) v=k [HO-] iv) v=k [C4H9Cl]2 e) Quando o processo A é efetuado duplicando-se a concentração inicial de cianeto, a velocidade da reação: i) não sofre alteração ii) é duplicada iii) é quadruplicada f) Quando o processo B é efetuado duplicando-se a concentração inicial de cloreto de terc.-butila, a velocidade de reação: i) não sofre alteração; ii) é duplicada; iii) é quadruplicada. g) Quando o processo B é efetuado duplicando-se a concentração inicial de água, a velocidade da reação: i) não sofre alteração; ii) é duplicada; iii) é quadruplicada. h) Escolha entre os esquemas 1-4 aqueles que melhor representem os estados de transição das etapas determinantes da velocidade dos processos A e B: i) Nos diagramas de energia, item b) complete as estruturas do estado de transição e intermediário para o processo SN1, e o estado de transição para o processo de SN2. 5. Ordene os compostos de cada uma das series a) e b) por sua velocidade relativa em reações de substituição nucleofílica bimolecular (por exemplo: EtO-/EtOH): 6. Em que solvente você espera que a reação do brometo de propila com cianeto de sódio seja mais rápida, em DMF ou etanol? Explique. 7. A reação de (S)-2-iodobutano com azida (N3-) em água/DMSO (9:1) ocorre com racemização total e a velocidade da reação não é alterada quando se aumenta a concentração do nucleófilo. a) Com base nos dados experimentais acima, formule o mecanismo desta reação e explique a sua estereoquímica. Comente sucintamente o porquê da ocorrência da racemização e como se determina isso experimentalmente. b) Qual o resultado experimental esperado (estereoquímica e cinética) nas mesmas condições de reação quando se usa os correspondentes bromo, cloro e fluoro butanos como reagente? Explique colocando o(s) mecanismo(s). c) A reação de (S)-2-iodobutano com azida (N3-) em DMSO puro ocorre com racemização parcial e velocidade da reação é aumentada quando se aumenta a concentração do nucleófilo. Compara este resultado com o item a, mostrando o(s) mecanismo(s) e a estereoquímica. d) A reação de (S)-2-clorobutano com azida (N3-) em DMSO puro ocorre com inversão total da configuração e a velocidade da reação dobra quando a concentração do nucleófilo é aumentada duas vezes. Explique, comparando com o item c. 8. Complete as reações abaixo, dê os nomes aos reagentes e produtos e indique se ocorre por SN1 ou SN2. 9. Complete as reações abaixo, indicando no produto final a carga parcial sobre os átomos: 10. Na síntese de compostos organometálicos a exclusão de umidade é extremadamente importante. Por quê? Mostre a reação que deve ocorrer na presença da água.