problemario 7 parcial (1)

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7.30) defina los siguientes conceptos: a) isómero con doble enlace: isómeros constitucionales que difieren solo en la posición de un doble enlace. Los isómeros de los dobles enlaces se hidrogenan para dar lugar al mismo alcano, b) eliminación de zaytzeff: eliminación que da lugar al producto zaytzeff. c) elemento de instauración: hecho estructural que produce la disminución de dos átomos de hidrogeno en la formula molecular, Un doble enlace o anillo, son elementos de instauración, un triple enlace son dos elementos de instauración. d) producto de Hofmann: alquenos menos sustituidos obteniendo una reacción de eliminación. e) violación de la regla de bredt: un compuesto biciclo planteado estable no puede tener un doble enlace en la posición cabeza de puente a menos que uno de los anillos contenga ocho átomos de carbono como mínimo. f) hidrogenación: adición de hidrogeno a una molécula. La hidrogenación más frecuente es la adición de H2 en un doble enlace en presencia de un catalizador. g) deshidrogenación: eliminación de hidrogeno (H2) de un compuesto, generalmente en presencia de un catalizador. h) deshidrohalogenacion: eliminación de un haluro de hidrogeno (HX) de un compuesto, generalmente promovida por una base. i) deshidratación: eliminación de agua de un compuesto que generalmente esta catalizado por ácidos. j) deshalogenación: eliminación de un halógeno (X2) de un compuesto. k) diahluro germinal: compuesto con dos átomos de halógeno en el mismo átomo de carbono. l) diahluro vecinal: compuesto con dos halógenos en átomos de carbono adyacentes. m) heteroatomo: cualquier átomo diferente del carbono o del hidrogeno. n) polímero: sustancia de masa molecular alta obtenida a partir de la unión de muchas moléculas pequeñas llamadas monómera. 7.31 Represente una estructura para cada compuesto.

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quimica organica

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7.30) defina los siguientes conceptos:a) ismero con doble enlace: ismeros constitucionales que difieren solo en la posicin de un doble enlace. Los ismeros de los dobles enlaces se hidrogenan para dar lugar al mismo alcano,b) eliminacin de zaytzeff: eliminacin que da lugar al producto zaytzeff.c) elemento de instauracin: hecho estructural que produce la disminucin de dos tomos de hidrogeno en la formula molecular, Un doble enlace o anillo, son elementos de instauracin, un triple enlace son dos elementos de instauracin.d) producto de Hofmann: alquenos menos sustituidos obteniendo una reaccin de eliminacin.e) violacin de la regla de bredt: un compuesto biciclo planteado estable no puede tener un doble enlace en la posicin cabeza de puente a menos que uno de los anillos contenga ocho tomos de carbono como mnimo.f) hidrogenacin: adicin de hidrogeno a una molcula. La hidrogenacin ms frecuente es la adicin de H2 en un doble enlace en presencia de un catalizador.g) deshidrogenacin: eliminacin de hidrogeno (H2) de un compuesto, generalmente en presencia de un catalizador.h) deshidrohalogenacion: eliminacin de un haluro de hidrogeno (HX) de un compuesto, generalmente promovida por una base.i) deshidratacin: eliminacin de agua de un compuesto que generalmente esta catalizado por cidos.j) deshalogenacin: eliminacin de un halgeno (X2) de un compuesto. k) diahluro germinal: compuesto con dos tomos de halgeno en el mismo tomo de carbono.l) diahluro vecinal: compuesto con dos halgenos en tomos de carbono adyacentes.m) heteroatomo: cualquier tomo diferente del carbono o del hidrogeno.n) polmero: sustancia de masa molecular alta obtenida a partir de la unin de muchas molculas pequeas llamadas monmera.

7.31 Represente una estructura para cada compuesto.

(a) 3-metil-l-penteno

CH2=CH-CH (CH3)-CH2-CH3

(b) 3,4-dibromo-l-buteno

CH3 Br

C=C

CH2 Br

(c) 1,3-cic1ohexadieno

(d) (Z)-3-metil-2-Peteno

CH3CH2 CH3

C=CCH3 H

(e) vinilciclopropano

(f) (Z)-2-bromo-2-penteno

Br H

C=C

CH3-CH2 CH3 (g) (3Z, 6E)-1 ,3,6-octatrieno

Problema 32 Diga el nombre correcto de cada compuesto.

a) 2-etil 1-pentenob) 3-etil 2-penteno c) 7-metilOcta-1,3,6-trienod) 4-propil 3-hexeno e) 1-ciclohexano 1,3 ciclohexdieno

7.33 Nombre cada estructura como E, Z o ninguna de las dos.

(a) E (b) (b) ninguna de las dos ya que hay 2 grupos metil en un solo carbn(c) (c) Z(d) (d) Z

Problema 7.34a) Represente y nombre los cinco ismeros de frmula molecular C3H5F.

b) El colesterol. C27H46O, slo tiene un enlace pi. Qu ms se puede decir de esta estructura? R= Al contener un enlace pi por ende tiene un enlace entre ellos que es el sigma el cual es el que une los dos carbonos.Al contener un enlace pi el colesterol no necesita un carbono, ya que el enlace pi es un enlace doble, y lo utiliza para tener estabilidad en las molculas.7.35- formule y nombre todos lo ismeros del 3-metil-2,4-hexanoa) utilizando la nomenclatura cis y transb) utilizando la nomenclatura (E) (Z)

7.36 Detennine qu compuesto presenta isomera cis-lmns. Formule e identifique los ismeros usando la nomenclatura cis-trans o E-Z. segn convenga.a) I-penteno no tiene ismeros geometricosb) 2-penteno

c) 3-hexeno

d) l,l-dibromopropano no tiene ismeros geometricose) 1,2-dibromopropanof) 2.4-hexadieno37 Para cada alqueno, indique la direccin del momento dipolar. Para cada par, determine qu compuesto tiene el mayor momento dipolar.a) Cis-l,2-difluoroeteno o trans-l ,2-difluoroeteno. b) Cis-l,2-dibromoeteno o trans-2,3-dibromo-2-buteno.

c) Cs- o trans-l,2-dibromo-l ,2-dicloroeteno. d) Cis-I,2-dibromo-l,2-dicloroeteno o cis-l,2-dicloroeteno.7.38 prediga los productos de las siguientes reacciones. Cuando sea posible ms de un producto, prediga cul ser el mayoritario.

7.39 Escriba una ecuacin para cada una de las siguientes reacciones:

7:40Explique cmo preparara ciclopentano a partir de cada uno de los compuestos siguientes:

a) trans-l,2-dibromociclopentano NaI

b) ciclopentanolH2SO4 150

c) bromuro de ciclopentilo NaOH

d) ciclopentano (no por deshidrogenacin) 1 Br2 luz2 NaOH calor3 d

7.41 Prediga los productos que se forman por la deshidrohalogenacin de los siguiente compuestos. promovida por hidrxido de sodio. En cada caso, prediga cul ser el producto mayoritario.a) l-bromobutano b) 2-clorobutano

c) 3-bromopentano

d) l-bromo-l-metilciclohexano

e) l-bromo-2-metilciclohexano

42 Qu haluros experimentan deshidrohalogenacin para obtener los siguientes alquenos puros?a) l-buteno

b) isobutileno

c) 2-penteno

d) metilenciclohexano

e) 4-metilciclohexeno

7.43 En la deshidrohalogenacin de los haluros de alquilo, una base fuerte como el terc-butxido generalmente da lugar a los mejores resultados en los mecanismos E2.(a) Explique por qu una base fuerte como el terc-butxido no puede deshidratar un alcohol a travs del mecanismo E2. Hay dos razones por las que los alcoholes no deshidratan con una base fuerte . El abandono potencial grupo, hidrxido, reduce directamente una base fuerte y por lo tanto un grupo saliente terrible. En segundo lugar, la base fuerte desprotona la -OH rpido que puede ocurrir en cualquier otra reaccin , el consumo de la base y haciendo que el dejando grupo aninicos y por lo tanto an peor.

(b) Explique por qu un cido fuerte, usado en la deshidratacin de un alcohol, no es efectivo en la deshidrohalogenacinde un haluro de alquilo.( b ) Un haluro ya es un grupo saliente decente. Desde haluros son bases muy dbiles, el halgeno tomo no es fcilmente protonado , e incluso si lo fuera, el grupo saliente no es significativamente mejorada

7.44.- Prediga los productos mayoritarios de la deshidratacin de los siguientes alcoholes:

a) 2-pentanol b) 1-metilciclopentanol

c) 2-metilciclohexanol

7.45 La deshidratacin del 2-metilciclopentanol da lugar a una mezcla de tres alquenos. Proponga mecanismos para que se lleve a cabo la obtencin de estos tres productos

7.46 Prediga los productos de deshidrohalogenacin que se obtienen cuando los haluros de alquilo siguientes se calientan en una disolucin alcohlica de KOH. Cuando se obtenga ms de un producto, prediga los productos mayoritarios y minoritarios.Mayor Menor

a) (CH3)2CH-C(CH3)2 b) (CH3)2CH-CH-CH3 Br Br Mayor Menor

c) (CH3)2 C-CH2-CH3 d) Br CH3

ClMayor Menor

CH3

D 7.47.-Las eliminaciones el de los haluros de alquilo no suelen ser tiles en sntesis, porque dan mezclas de productos de sustitucin y eliminacin. Explique porque la de deshidratacin del ciclohexanol, catalizada por cido sulfrico, produce un buen rendimiento de ciclohexeno a pesar de que la reaccin tenga lugar atraves de un mecanismo. (Sugerencia: Cules son los nuclefilos en la mezcla de reaccin?, Qu productos se forman si esos nuclefilos atacan al carbocatin?, Qu otras reacciones pueden experimentar estos productos de sustitucin?

R= Los alcoholes son malos electrfilos, porque el grupo hidroxilo es un mal grupo saliente. El grupo hidroxilo se puede convertir en un buen grupo saliente ya sea por tosilacin o por protonacin. La deshidratacin necesita de un catalizador cido para protonar el grupo hidroxilo del alcohol y convertirlo entonces en un buen grupo saliente. Con frecuencia se utiliza cido sulfrico y el cido fosfrico concentrado para tal fin. En esta reaccin se establece un equilibrio entre los reactivos y los productos. Es necesario eliminar uno o ms de los productos a medida que se formen. Esto se puede hacer ya sea destilando los productos de la mezcla de reaccin o por adicin de un agente deshidratante para eliminar el agua. El alqueno hierve a menor temperatura que el alcohol (debido a la presencia de puentes de hidrgeno) y dicho alqueno se destila y se elimina de la mezcla de productos desplazando as el equilibrio a la derecha.

Cules son los nuclefilos en la mezcla de reaccin?R= Lareaccin SN1es unareaccin de sustitucinenqumica orgnica. "SN" indica que es unasustitucin nucleoflicay el "1" representa el hecho de que laetapa limitanteesunimolecular.12La reaccin involucra un intermediariocarbocatiny es observada comnmente en reacciones dehalogenuros de alquilosecundarios o terciarios, o bajo condiciones fuertemente acdicas, conalcoholes secundarios y terciarios. Con los halogenuros de alquilo primarios, sucede lareaccin SN2, alternativa. Entre los qumicos inorgnicos, la reaccin SN1 es conocida frecuentemente como elmecanismo disociativo.Mecanismo Un ejemplo de una reaccin que tiene lugar con unmecanismo de reaccinSN1 es lahidrlisisdelbromuro detert-butilocon agua, formandoalcoholtert-butlico:

Esta reaccin SN1 tiene lugar en tres etapas: Formacin de uncarbocatindetert-butilo, por la separacin de ungrupo saliente(un aninbromuro) del tomo de carbono: esta etapa es lenta y esreversible.

Ataque nucleoflico: el carbocatin reacciona con el nuclefilo. Si elnuclefiloes una molcula neutra (por ejemplo, undisolvente), se requiere un tercer paso para completar la reaccin. Cuando el disolvente es agua, el intermediario es union oxonio. Esta etapa de reaccin es rpida.

Deprotonacin: La eliminacin de un protn en el nuclefiloprotonadopor el agua actuando como base conduce a la formacin del alcohol y union hidronio. Esta etapa de la reaccin es rpida.

48 La siguiente reaccin se conoce como reordenamiento pinaeolnico. La reaccin comienza con una ionizacin promovida por un cido para dar lugar a un carbocatin. Este carbocatin experimenta una transposicin de metilo para formar un catin ms estable estabilizado por resonancia. La prdida de un protn da lugar al producto observado. Proponga un mecanismo para el reordenamiento pinacolnico. H3C CH3H2O4, CALOR O CH3CH3-C - C CH3 CH3- C- C- CH3 HO OH CH3 PINACOL PINACOLONA

Mecanismo para el reordenamiento pinacolinicoEl grupo OH, "roba" un H del cido sulfrico para formar H20 (+); Un excelente grupo saliente, el cual mediante el segundo paso es liberado del alcano como H20 y as formar el carbonacin.Luego se realiza una trasposicin de un grupo metiluro :CH3 (-) hacia la carga positiva del carbonacin; de esta forma, el carbonacin ahora pasa a estar sobre el grupo OH restante. Finalmente el bisulfato HS04 (-) que es la base conjugada del cido sulfrico producto del primer paso de esta reaccin genera lo siguiente:1) extrae el H del grupo OH2) los electrones del H forman el doble enlace entre el O y el C formando as la cetona para dar la Pinacolona.

7.49- Proponga un mecanismo para explicar la formacin de dos productos en la reaccin siguiente.BrNBs, hv

CH2Br

+

En la reaccin se puede observar una molcula de metileno ciclohexano junto a un grupo exoclico (el cual se tiene fuera del anillo), la molcula anterior se hace reaccionar con N-Bromosuccinimida para formar bromociclohexano junto a un grupo exocclico, ms 2-ciclohexeno-3- Bromometil.7.50 Un qumico hizo reaccionar (2S,3R)-3-bromo-2,3-difenilpentano con una solucin de etxido de sodio (NaOCH2CH3) en etanol. Los productos fueron dos alquenos: A (mezcla cis-trans) y B (un ismero puro). En las mismas condiciones, la reaccin del (2S,3S)-3-bromo-2,3-difenilpentano dio dos alquenos, A (mezcla cis-trans) y C. La hidrogenacin cataltica de los tres alquenos (A, B y C) dio 2,3-difenilpentano. Determine las estructuras de A, B y C, proponga ecuaciones para su formacin y explique la estereoespecificidad de estas reacciones.

7.51 La diferencia de energa entre el cis- y el trans-2-buteno es de aproximadamente 1 kcal/mol, sin embargo, el ismero trans deI 4,4-dimetil-2-penteno es 3.8 kcal/mol ms estable que el ismero cis. Explique esta gran diferencia.