UNIVERSIDAD DE CARABOBO FACULTAD EXPERIMENTAL DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA UNIDAD ACADÉMICA DE QUÍMICA ORGÁNICA PROBLEMAS DEL TEMA # 2 (ADICIÓN) 1. Como podría llevar a cabo las siguientes conversiones. (Se puede necesitar más de una reacción.) OH CH3 a) OH b) O + CH2O OH OH C) Br e) O OH O d) + CH2O e) CH2 CH CH3 CH3 f) ciclopentanol h) 1-bromopentano cis 1,2-ciclopentanodiol. n-pentano. i) 1-propanol g) 3- cloropropeno 2 -yodopentano. acetato de 3-cloropropilo. 2. Indique las estructuras de los compuestos A, B y C Br2/ CCl4 Calor A KOH/ EtOH B KMnO4/KOH H2O C 3. 4. Como podría probar usando cis y trans 2-buteno que el bromo adiciona anti. La adición iónica de I2, IBr, ICl, a etileno ocurre a con velocidades relativas de 1; 3x 10 3; 1 x 105 respectivamente. EXPLIQUE. En presencia de un catalizador de platino, un hidrocarburo A absorbe mol de hidrógeno para dar nhexano. Al oxidar A vigorosamente con KMnO4, se aísla un solo ácido carboxílico de tres átomos de carbono. Dé la estructura y el nombre de A. Explique su razonamiento, incluyendo las ecuaciones para todas reacciones. Prof. Ronald Blanco, Prof. Freddy Ocanto. Química Orgánica II 1-2013 5. 6. (a) Escriba todos los pasos para la adición por radicales libres del HBr al propileno. (b) Escriba todas las etapas que estarían involucradas en la adición por radicales libres del HCl al propileno. c) Anote los ΔH para cada reacción en (a) y (b ). Considere las siguientes energías de disociación de enlace: enlace π, 68 Kcal.; 1º R-Br, 69 Kcal.; 1º R-Cl, 82 Kcal.; 2º R-H, 95Kcal. (d) Sugiera una posible razón por el cual se observa el efecto peróxido para el HBr pero no para el HCl. Indique el producto principal de cada una de las siguientes reacciones. Justifique su respuesta. 7. a) + HBr c) (CH3)3N b) CH CH2 + + HBr HBr 8. El pulgón del guisante (arveja) se rechaza por la feromona (sustancia hormonal segregada por animales, especialmente insectos, que produce una reacción de comportamiento específico en otros miembros de la misma especie) defensiva del mismo. Esta feromona de alarma tiene la fórmula molecular C15H24 y da 2, 6, 10-trimetildodecano por hidrogenación catalítica. Los productos de ozonólisis son los siguientes: O 2 X HCOH ; PROPANONA ; CH3C CH2 CH2 CHO ; H Deduzca la(s) estructura(s) posible(s) para esta feromona. 9. O O C CH2 CH2 C CHO Un hidrocarburo de fórmula molecular C5H8 adiciona una molécula de HBr para conducir a un producto de adición 1,4. Este último producto por ozonólisis da dos compuestos uno de los cuales es ópticamente activo. Proponga una estructura para el hidrocarburo original. 10. Un hidrocarburo de fórmula C8H14, al ser tratado con ozono y luego con cinc y ácido acético produce CH3CH2CHO y un compuesto de formula C2H2O2. Proponga estructuras para este hidrocarburo. 11. Un compuesto A de fórmula C6H10 adiciona 1 mol de Bromo en CCl4. Por tratamiento de A con H2SO4 al 10% se obtiene un compuesto de B de fórmula C6H12O. Cuando B se trata con H3PO4 en caliente se obtiene una mezcla de A y C (C6H10). Al tratar A con O3 y Zn/H2O se produce formaldehído y una cetona. Al tratar C con O3 y Zn/H2O se obtiene un producto de formula C 6H10O2. Proponga una posible estructura de A que cumpla con todas las condiciones indicadas. Escriba las estructuras de A, B, C, y los productos de la ozonólisis. 12. Un compuesto A de fórmula C8H14 originó por ozonólisis dos productos B y C. El compuesto B al reaccionar con ácido crómico se transforma en ácido acético. El compuesto C se reduce a un alcohol D cuando se trata con H2/Pt o con LiA1H4. Al calentar D con H3PO4 (conc) se obtiene ciclohexeno. ¿Cuál es la fórmula estructural de A, B, C y D y nómbrelos de acuerdo a la IUPAC. 13. Justifique la observación de que la hidratación catalizada por ácido del isobutileno es considerablemente más rápida que la hidratación del propileno en condiciones similares. 14. Los dos ácidos butenodioicos se llaman ácido fumárico (trans) y ácido maléico (cis), al ácido 2,3dihidroxibutanodioco se le llama ácido tartárico. Indicar como convertir: Prof. Ronald Blanco, Prof. Freddy Ocanto. Química Orgánica II 1-2013 a) ácido fumárico en ácido (R,S) tartárico. b) ácido maléico en ácido (R,S) tartárico. c) ácido maléico en ácido meso tartárico. (Justifique sus respuestas) 15. El tratamiento de C7H15Br con una base potente da una mezcla de alquenos que, mediante el análisis y la separación cuidadosa por cromatografía de gases, consistió en tres alquenos, C7H14, A, B y C. La hidrogenación catalítica de cada uno de ellos produjo 2-metilhexano. La reacción de A con B2H6, seguida de H2O2 y base, dio básicamente un alcohol D. Las reacciones similares de B o C dieron cantidades más o menos equivalentes de D un alcohol isomérico E. ¿Qué asignaciones estructurales pueden hacerse paras los compuestos asignados de la A a E basándose en estas observaciones? ¿Que elemento estructural se dejó sin determinar al contar con sólo con estos datos? 16. Escriba un mecanismo que justifique la siguiente reacción de ciclización: CH3 H3C CH3 H3C CH3 H+ H3C CH3 H3C 17. Indíquese todos los pasos posibles para sintetizar los siguientes compuestos, comenzando con compuestos carbonados de 4 o menos carbonos: a) 1,2-dicloropropano b) 1,2-diclorobutano b) 1,2propanodiol d) cis 1,2-ciclopentanodiol. 18. Un compuesto (A) de fórmula molecular C6H10 reacciona con permanganato de potasio en medio básico para dar B, cuya fórmula es C6H12O2. Al hacer reaccionar A con el reactivo C y luego con el reactivo D, de obtiene E, el cual es isómero de B. Este compuesto B, puede reaccionar con E para formar ácido hexanodioico (F). Indique la fórmula estructural de los compuestos indicados con letras. JUSTIFIQUE brevemente su respuesta, indique la estereoquímica cuando sea necesario. 19. Un compuesto X de fórmula C8H14 decolora al bromo en tetracloruro de carbono. Por ozonólisis dio etanal y un compuesto Y, el cual por reducción dio un hidrocarburo Z; idéntico al obtenido por la hidrogenación total del benceno. De la estructura de X, Y y Z. JUSTIFIQUE SU RESPUESTA. 20. Completas las siguientes reacciones: H2SO4 a) CH3 BH3 OH-,H2O2 F 3C CH2 HCl (dil) CH3 CH3 H2O CH3 , b) , c) , d) H3C Hg(CH3COO)2 CH2 , e) H2O,NaBH4 H3C HCl(dil) CH2 Prof. Ronald Blanco, Prof. Freddy Ocanto. Química Orgánica II 1-2013 21. Indique paso por paso como se llevan a cabo estas reacciones : a) Cis 1,2 difenileteno + OsO4/H2O2 b) trans buteno + OsO4/H2O2. 22. Cuando se realiza la secuencia oximercuración- reducción utilizando como solvente alcohol en vez de agua, se forma un éter. Sugiera un mecanismo para el siguiente ejemplo de esta reacción. 1-Hexeno Hg(OAc) 2/C2H5OH NaBH4/C2H5OH 2-Etoxihexano 23. Un compuesto A de formula C8H14 origina por ozonólisis B, C y formaldehído. B: tiene como grupos funcionales una cetona y un aldehído y por oxidación produce el ácido 3oxobutírico. C: es una cetona que por reducción origina el alcohol D, el cual por deshidratación produce propeno. ¿Cuál es la formula estructural de A, B, C y D?. Nómbrelos de acuerdo a la IUPAC. 24. Cuando se permite que el ciclopenteno reaccione con el bromo en una solución acuosa de cloruro de sodio, los productos de la reacción son trans-1,2-dibromociclopentano, la trans-bromohidrina de ciclopenteno y el trans-1-bromo-2-clorociclopentano. Escriba el mecanismo que explique la formación de cada uno de los productos formados. 25. Indique la estructura de los compuestos A y B 26. Con base a la información dada a continuación sugiera estructuras plausibles para los compuestos de la A a la H indicados seguidamente: (Justifique su respuesta) B H2SO4 C ( C9H16 ) H2O H2SO4 1)O3 2)Zn / H2O 1 )O3 2) Zn/H2O (A) C9H16 H2O H2SO4 (Un CH3 por RMN) 1) O3 2) Zn/H2O D H2SO4 E C9H16 G C7H12 O (CETONA) + CH3CHO H C8H14O + CH2O ALDEHIDO F C9H16O2 (DICETONA) Prof. Ronald Blanco, Prof. Freddy Ocanto. Química Orgánica II 1-2013