Química Orgánica II QFB 1411 Serie 1 Semestre 2016-1Resueltasábadonoche

7/24/2019 Qumica Orgnica II QFB 1411 Serie 1 Semestre 2016-1Resueltasbadonoche

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Qumica Orgnica II (1411). Cristina delCarmen Jimnez Curiel.Serie 1: Estudi de mecanisms de reacci!n" reaccines en cadena" sustituci!n nucle#lica $

eliminaci!n.

%ec&a de entrega: 'artes anterir al rimer eamen.

Nombre: ******************************************************************

1. +i,u-e el de crdenada de reacci!n ara una reacci!n en ue ls rducts sn mens esta,les

ue ls reacti/s (reacci!n enderg!nica) $ el diagrama de crdenada de reacci!n ara unareacci!n en ue ls rducts sn ms esta,les ue ls reacti/s (reacci!n eerg!nica).

0. Calcule la 2 $ la cnstante de euili,ri a 32C $ a 152C ara una reacci!n dnde 62 7 810

9calml $ s27 .1 9calml81;81. (33.15;?>.1;calml;)?

7 815.31 9calml 7 [email protected] ;Jml

B 152C [email protected] 7 [email protected] ;Jml

Bl incrementar la temeratura la negati/idad del 2 de la reacci!n aumenta" es eerg!nica.

Bl aumentar la temeratura aumenta la 9e.

3. Ordene ls siguientes car,catines r esta,ilidad decreciente:3 01


2/30

4. Escri,a ls ass de ragaci!n ara la adici!n de 6Fr a 18metilcicl&een en resencia de

er!id $ en ausencia de este.

En resencia En ausencia

5. =race un diagrama de energa tencial vs crdenada de reacci!n ara las siguientes

reaccines etrmicas.


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a)

H

Br

+ OH

H

Br

OH

-

-

+ H2O + Br

b) + Br Br BrLento

endotrmico+ Br

Lento

Br

BrRpido

Exotrmico

c) Br Lento

endotrmico+ Br

CH3OH

Rpido

Exotrmico

OCH3

H

Br

RpidoExotrmico

OCH3 + HBr

Geacci!n C

@. Escri,a ls nm,res sistemtics (IH


4/30

a)

Br

b)

Cl

CH3 c)

ClCl

F

Fd)

CH2CH2Br

e)CH2I

Cl Cl

f)

Cl

CH3Cl

H

2-bromo-2-metilpentano

1-cloro-1-metil-ciclohexano 1,1-dicloro-3-fluoro-cicloheptano

4-(2-Bromo-etil)-3-fluorometil-2-metil-heptano (2,2-dicloro-1-etil-5-iodo-pentil)-cicloprpano

1,2-dicloro-1-metil-ciclohexano

.


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Oci!n 0 de rearaci!n

'c'urr$. Catul 11" 30.

,) Oci!n 0 de rearaci!n:

c) C63S6

d) C63S6'c 'urr$

e) C63OC63#) C63K(C63)0

'c'urr$ 3@D ca 11

D. Escri,a un cuadr cmarati/ entre las reaccines SK1" SK0" E1 $ E0 tmand en cuenta ls

inciss siguientes.

a) La estructura del &alur de aluil


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,) La reacti/idad del nucle!l

c) La cncentraci!n

d) El disl/ente

e) La cintica.

A. MCul reacti/ es ms nucle#lic en cada un de ls siguientes aresN. Eliue.

a) En un ar cid ,ase" la ,ase cn-ugada es un nucle!l ms #uerte ue el cid neutr: 8K6 0 K63NH2-> NH3,) 60O C63CO08 c) CK OC63 La Kuclelicidad disminu$e de

izuierda a derec&a: d) O6 S6 La nuclelicidad aumenta &acia a,a- en la =a,la

eri!dica:e) %8 F%3 El F%3 es electr!l es un ,uen cid de LePis. #) Cl8 I8

La nuclelicidad aumenta de &acia a,a- en la =a,la eri!dica.

La nuclelia decrece &acia la derec&a en la ta,la eri!dica.

Cuand se cmaran nucle!ls de estructura similar er di#erente tm nucle#lic " se

encuentra ue la nuclelia /ara de la misma #rma ue l &ace la ,asicidadR es decir" las

esecies ms ,sicas sn" asimism" ls nucle!ls ms reacti/s. La nuclelia /a decreciend

al ir de izuierda a derec&a en la ta,la eri!dica.

K608G8O86O8G0K6Br8O8K63%860O


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G3C8G0K8GO8O68%8

B ma$r /lumen: menr nuclelia $ ma$r ,asicidad

C36K60(C36)0K60(C36)3KC065O8(C63)3CO8

Carga: Entre un ar de nucle!ls ue cntienen el mism tm reacti/" la esecie cn carga

negati/a neta es la ms reacti/a:

E-eml

C63Cl O68C63O6 Cl8 rida

Electrnegati/idad: La nuclelia aumenta al disminuir la electrnegati/idad del tm reacti/

B menr electrnegati/idad del tm ue tiene el ar electr!nic" me-r nucle!l:

rida.

Una especie cargada negativamente continua siendo ms nucleflica que su anloga

neutra, aunque esta ltima est! situada ms a la i"quierda en la tabla peri#dica H$-

>NH3% &->H2$

Ls sustitu$entes ueden aumentar disminuir la nuclelia del tm GO 86O8 G0K6K63

'espla"ndose de i"quierda a derec(a en la tabla peri#dica, el orden decreciente de

nucleo)lia est determinado principalmente por electronegatividad*

Cuant ms electrnegati/ es un element" ma$r es su tendencia a atraer el ar electr!nic

&acia s $ menr es su tendencia a cederl.

1. MQu nucle!ls se dran usar ara reaccinar cn $dur de ,util en la rearaci!n de

ls cmuests siguientesN


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11. Ordene cada un de ls siguientes cn-unts de cmuests cn resect a la reacti/idad

SK1:

10. Ordene cada un de ls siguientes cn-unts de cmuests cn resect a la reacti/idad

SK0.

tsilat el me-r

ru saliente esecie c ,sica. 'ientras sea ,ase ms d,il me-r gru saliente &acia la

derec&a $ a,a-. El $dur es el me-r gru saliente.


9/30

Ogen siti/ mu$ c ,sic. El me-r el azu#re lueg el agua $ lueg las sales de amnia facilidad de un "rupo para ir#e #e conoce como aptitud como "rupo #aliente $ depende de la capacidad del "rupo para

acomodar la car"a ne"ati%a& '#to hace (ue lo# me)ore# "rupo# #aliente# #ean la# e#pecie# meno# b*#ica#&

13.


10/30


11/30


12/30


13/30

1D. MEserara usted ue el in met!id #uera un me-r nucle!l si se disl/iera en C6 3O6 s

se disl/iera en sul#!id de dimetil (+'SO)N M


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0. La reacci!n de un clrur de aluil cn $dur de tasi se e#ectUa" r l general" en

acetna ara maimizar la cantidad de $dur de aluil ue se #rma. M


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disl/entes. Ls disl/entes cn cnstantes dielctricas altas" cm el agua (X7D1)" cid

#!rmic (X75D)" sn disl/entes cnsiderads mu$ Fuens inizantes" me-res ue el etanl la

acetna. El segund #actr imrtante en una sl/!lisis" es la &a,ilidad del disl/ente ara

esta,ilizar a ls ines" encasulndls en mlculas de disl/ente.

El euili,ri de inizaci!n de un cid una ,ase est a#ectad r un cam,i en el disl/ente.

El e#ect del disl/ente uede de,erse a su acidez ,asicidad $ a su cnstante dielctrica" $ a

su &a,ilidad ara sl/atar $ entnces esta,ilizar ls sustrats. Las mlculas del disl/ente

de,en esta,ilizar la carga actuand en la eri#eria. La &a,ilidad de ls disl/entes ara

esta,ilizar el estad de transici!n de la inizaci!n del clrur de ter,util se midi! cmarand

la /elcidad de reacci!n en di#erentes disl/entes. Ls disl/entes se nm,rarn /alres de Y"

=mand cm re#erencia etanl:agua. El /alr de Y se deni! cn la ecuaci!n siguiente:

Geresentaci!n de ls cam,is de sl/ataci!n durante la inizaci!n del clrur de ter,util.

El /alr de Y reVe-a el der de inizaci!n del disl/ente. Es ma$r ara el agua $ el cid

#!rmic" $ /a disminu$end &asta /alres negati/s ara ls disl/entes mens lares.

Care$. Bd/anced rganic c&emistr$.


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00. En cada una de las reaccines siguientes" indiue cuales sn ls rducts de sustituci!nR si

ls rducts ueden eistir cm estereis!mers" indiue u estereis!mers se ,tienen

a) (0S" 3S)808clr838metilentan C63O8Se ,tiene el (0G"3S)808meti838metilentan es

SK0.

,) (0S" 3G)808clr838metilentan C63O8Se ,tiene el (0G"3G)808meti838metilentan es

SK0.

c) (0G" 3S)808clr838metilentan C63O8Se ,tiene el (0S" 3S)808meti838metilentan es

SK0.

d) (0G" 3G)808clr838metilentan C63O8Se ,tiene el (0S"3G)808meti838metilentan es

SK0.

e) 38clr80"08dimetilentan C63C60O6

#) Frmur de ,encil C63C60O6

03. Indiue ls rducts de sustituci!n ue se ,tienen cuand cada un de ls cmuests

siguientes se agrega a una sluci!n de acetat de sdi en cid actic

a) 08clr808metil838&een Geacci!n SK0

,) 38,rm818metilcicl&een

04. MEn cul disl/ente estara ms deslazad &acia la derec&a el euili,ri de la siguiente

reacci!n SK0" en etanl en ter dietlicN Cn ter etlic.


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05. S!l se ,tiene un ,rmter (sin tener en cuenta ls estereis!mers) de la reacci!n entre

metanl $ el siguiente di&alur de aluil:

Za SK1 el car,cati!n ,enclic es ms esta,le ue el tr.

Indiue la estructura del ter

0@. Cuand se disuel/en cantidades eui/alentes de ,rmur de metil $ $dur de sdi en

metanl" la cncentraci!n del in $dur disminu$e cn raidez $ desus regresa a su

cncentraci!n riginal. Eliue esta ,ser/aci!n.

0.


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0D. MCul de ls siguientes cmuests reaccinar cn ms raidez en una reacci!n S K1: el cis8

18,rm848ter8,utilcicl&ean el trans818,rm8ter8,utilcicl&eanN El trans818,rm8ter8

,utilcicl&ean.


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+e,id a la resencia del gru ter-,util /lumins" el anill est en su cn#rmaci!n msesta,le cn ma$r el gru /lumins ecuatrial.Es una reacci!n SK1" rcede /a la #rmaci!n del car,cati!n. El cmuest transreaccinar

ms rid.

En este cas cm n es una E0 as sucede $a ue si se &u,iera tratad de una E0" el cmuest

transn cumlira cn el reuerimient de la anticlanaridad.

+e ls ds is!mers " cises el Unic ue cumle cn la dissici!n anticlanar ara E0 " dndeel gru saliente $ el rt!n ad$acente de,en estar anti$ en el mism lan. En el is!mer cis

ls tms ue estn en r- estnBnticlanares reuisit ara E0. Si #uera E0. El cmuest cis sera el ms esta,le" $ laeliminaci!n sera si,le $ rida. El cmuest trans" ls tms ue se muestran en r- nueden cumlir el reuisit anticlanar " si se tratara de una eliminaci!n E0" la eliminaci!n serams lenta imsi,le.

0A. Indiue el rduct rincial ue se ,tiene cuand cada un de ls siguientes &alurs de

aluil articia en una reacci!n E0:


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3. Indiue cul es el rduct rincial ue se ,tiene cuand cada un de ls &alurs de

aluil anterires articia en una reacci!n E1

31. Indiue c!m inVu$e cada un de ls #actres siguientes en una reacci!n E1 $ en una

reacci!n E0


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a) La estructura del &alur de aluil

,) La #uerza de la ,ase

c) La cncentraci!n de la ,ase

d) El disl/ente

30. El +r. Ord[ez desea,a sintetizar el anestsic 08eti808metilran. Hs! el in et!id $ el

08clr808metilran ara esta sntesis $ ,tu/ mu$ c ter. MCul #ue el rduct

redminante de esta sntesisN MQu reacti/s de,i! &a,er usadN


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33. MCul reacti/ de cada un de ls ares siguientes tendr una reacci!n de eliminaci!n

ridaN Eliue su selecci!n

La di#erencia entre el ,rmur $ el clrur de t8,util" ue dan lugar al mism car,cati!n .

Gadica en la #acilidad cm gru saliente del &al!gen" deende del in &algenur ue

esta,ilice me-r la carga negati/a cuand se rma el enlace C8. Cuand ms d,il sea cm

,ase el in &alur me-r esta,ilizar la cargaR Fr8 es una ,ase ms d,il ue el in Cl8.

34 En cada una de las reaccines siguientes" indiue el rduct rincial de eliminaci#nR si erduct uede eistir cm estereis!mers" indiue cul de ells se ,tiene cn ma$r

rendimient.

a. 0G8,rm&ean 8O6

,. 0G8,rm&ean 60O

c. trans818clr808metilcicl&ean C63O8

d. trans818clr808metilcicl&ean C63O6

e. 38,rm838metilentan 8O6


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e.

#. 38,rm838metilentan 60O

35. a. MQu cmuest reaccina cn ma$r raidez en una reacci!n E0: el 38,rmcicl&een el ,rmcicl&eanN

,. MCul de las sustancias anterires reaccina cn ma$r raidez en una reacci!n E1N El 38

,rmcicl&een.

3@.


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a. 38,rm80"0"38trimetilentan ,. 48,rm80"0"3"38tetrametilentan

c. 38,rm80"38dimetilentan ma$ritari minritari

d. 38,rm83"48dimetil&ean

4. Cuand reaccina el 08,rm80"38dimetil,utan cn una ,ase ,a- cndicines E0 se #rman

ds aluens: 0"38dimetil818,uten $ 0"38dimetil808,uten.

a. MCul de las ,ases ue estn a cntinuaci!n rducira el ma$r rcenta-e del 0"38dimetil818

,utenN Ho.mann

,. MCul rducira el ma$r rcenta-e del 0"38dimetil808,utenN / 0a%se.

41. a. Indiue las estructuras de ls rducts ,tenids en la reacci!n de cada enanti!mer del

cis818clr808isrilciclentan cn una cncentraci!n alta de met!id de sdi en metanl.

,. Ess rducts Msn !ticamente acti/sN si sn !ticamente acti/s.

c. MEn u dieren ls rducts si el material de artida #uera el is!mer transN MSn tds ess

rducts !ticamente acti/sN ara la eliminaci!n del rt!n de,en estar ls

grus en sici!n antierilanar.

d. Ls enanti!mers cis ls enanti!mers transM#rmarn rducts de sustituci!n cn ms

raidezN Ls trans

e. Ls enanti!mers cis ls enati!mers trans M#rmarn rducts de eliminaci!n cn ma$r

raidezNLs trans


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40. Cuand el cmuest siguiente se smete a sl/!lisis en etanl se ,tienen tres rducts.


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45. Indiue cules sn ls rducts de S K0 $ E0 de cada una de las reaccines siguientes. Si el

rduct uede eistir cm mezcla de estereis!mers indiue cules estereis!mers se

#rman.

a. (3S" 4S)838,rm848metil&ean C63O8Sustituci!n SK0 (3G"4S)838meti848metil&ean

S!l se in/ierte el centr uiral dnde se adicina el meti es decir la sici!n 3.

Eliminaci!n

,. (3G" 4G)838,rm848metil&ean C63O8 Sustituci!n SK0 (3S" 4G)838meti848metil&ean.

S!l se in/ierte el centr uiral dnde se adicina el meti es decir la sici!n 3.

c. (3S" 4G)838,rm848metil&ean C63O8


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Eliminaci!n

d. (3G" 4S)838,rm848metil&ean C63O8

Eliminaci!n

4@. El cis848,rmcicl&eanl $ el trans848,rmcicl&eanl #rman el mism rduct deeliminaci!n al reaccinar cn &idr!id er distints rducts de sustituci!n. Indicand ls

mecanisms" eliue r u se ,tienen di#erentes rducts de sustituci!n.

En el mecanism del cis s!l se in/ierte la cnguraci!n en el car,n dnde se adicina el O6

rue es una SK0.


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En am,s cass se lle/a a ca, una sustituci!n cn in/ersi!n de la cnguraci!n" en el cas del

is!mer cis" el gru! &idril n est disni,le ara la adici!n r la cara uesta al enlace

car,n8,rm.

4. En la siguiente reacci!n se #rman tres rducts de sustituci!n $ tres de eliminaci!n:

Escri,a un mecanism de reacci!n ue -ustiue la #rmaci!n de cada rduct


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4D.


30/30

5. Clasiue ls siguientes cmuests en rden descendente de reacti/idad #rente a la

reacci!n SK0 cn et!id de sdi en etanl.

clrur de metil $dur de ter8,util ,rmur de neentil

,rmur de isril

$dur de metil clrur de etil

88888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888

%en!id ,ase ,astante d,il nucle!l #uerte.

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